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为了提高苹果采摘机械手的采摘成品率,保证采摘后苹果质量,提出一种引入采摘综合因素的苹果采摘机械手的逆运动学求解方法。首先,采用Denavit Hartenberg模型对苹果采摘机械手进行建模,并将逆运动学求解问题转化为规划问题,其中,目标函数为所求得逆运动学参数对应的机械手末端中心坐标与待求坐标欧式距离。然后,在遗传算法选择、交叉、变异算子进行全局搜索的基础上,结合非线性规划对目标函数进行局部搜索。最后,借助随机森林算法将逆运动学求解结果分为3个姿势等级。试验表明,非线性遗传算法在苹果采摘机械手的逆运动学求解上相比遗传算法精度提高了8～25 mm,随机森林算法可以很好地对其求逆结果进行优化,从而提高苹果采摘成品率。 相似文献
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苹果采摘机器人手臂控制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
张志勇 何东健 张建锋 黄铝文 姬红卫 ZHANG Zhi-yong HE DONG-jian ZHANG Jian-feng HUANG Lü-wen JI Hong-wei 《中国农业大学学报》2008,13(2):78-82
为解决苹果采摘机器人机械手臂控制的稳定性问题,基于拉格朗日力学原理建立了机器人手臂数学模型,设计了机器人手臂控制器。根据控制需要将机器人手臂的控制区域化分为伸展区域和采摘区域：伸展区采用基于正弦和斜坡函数的控制策略向机器人手臂系统输入能量,以保证机械人手平滑地到达采摘区;采摘区采用线性模型分析机器人手臂在该区附近运动规律,判断系统的可控性,设计出线性模型的二次最优控制策略（LQR）。仿真结果表明：该控制器使得苹果采摘机器人手臂到达采摘区后的稳定时间≤2s,满足控制器设计的精度要求,可完成自然光照下对成熟苹果的采摘。 相似文献
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为了增强采摘机械手的稳定性、对中性及增大机械手的运动空间,提出1种3-DOF混联采摘机械手机构,对其进行工作空间分析,基于工作空间优化设计出1种高效的可用于农业采摘的小型机械手。根据农业采摘需求选定采摘机械手的机构类型并决定其结构,推导采摘机械手的位置正反解,利用蒙特卡洛方法求解机械手的工作空间并绘制其工作空间的三维点云图;分析关键参数对工作空间的影响,找出参数的最佳值从而优化工作空间。考虑到采摘过程中避免农作物损坏并加快采摘效率,设计了采摘收集一体式的小型果蔬采摘机械手,并使用Creo软件建立了采摘机械手的三维模型。该采摘机械手具有适当的工作空间,可以提高小型果蔬采摘效率。 相似文献
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采取文献综述与经验总结相结合的方法,对国内外香蕉采摘机械的现状进行研究;从香蕉采摘机械手与自动化采摘机械2个方面对文献知识进行梳理与归纳。结果表明:1)国内外出现众多的香蕉采摘机械手,包括采摘机械夹持装置、支撑装置、切割装置等,可以实现替代人工,降低果实损伤的目的。2)目前集采摘、运动于一体的自动化香蕉采摘机械,极大的提高了香蕉采摘的效率,促进香蕉产业快速发展。3)多功能、智能化香蕉采摘机械仍然是当前香蕉采摘机械的研究重点。针对香蕉采摘机械发展过程中存在的不足,提出如下的发展方向:深入研究香蕉采摘机械的行走装置,实现快速运动与灵活转向;在当前自动化采摘机械的基础之上,全面研究香蕉果实视觉识别系统与计算机决策系统;进一步研究移动小车与机械臂,增强香蕉采摘机械的抗倾覆能力;香蕉采摘、落梳与包装一体机或可更换机械手的多功能化果实采摘机是未来香蕉采摘机械的研究热点。 相似文献
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为了实现芦笋机械化采摘,降低人工劳动强度,提高芦笋种植经济效益,设计了一种小型芦笋采摘机,重点对采摘机构和三轴运行机构进行了设计、计算和分析。通过计算,确定了X/Y/Z进给机构丝杠的选型,并对其受力和刚度进行校核;同时对采摘机械手的结构进行了设计,确定了采摘机械手的尺寸,液压缸的行进距离,并对其关键零部件进行仿真分析,结果表明设计强度均满足要求。按照实际工作状况,对关键零部件进行三位建模,进行模拟组装后最终建立整机的三维模型。芦笋采摘机在劳动强度大的蔬菜采收环节能够大幅降低人工成本,在农村劳动力老龄化问题日益突出的情况下,具有一定的市场前景。 相似文献
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崔蓉 《山西农业:致富科技版》2009,(9)
"桃桃,知道农民伯伯吗?""知道。""农民伯伯是干什么的?""种庄稼!""咱们今天去的这个地方叫户县东韩村,那里的农民伯伯不但会种庄稼,还会画画,想看吗?""耶耶!想!"这是一个母亲跟4岁女儿的对话。她们要去的地方,有"陕西文化第一村"的美誉。别看这东韩村是个小村庄,可这 相似文献
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提出一种直角坐标系双机械手名优茶采摘机器人。采用积分求和方法,按茶叶个数相等原则将采摘区域按左右两矩形区分配给2个机械手。使用蚁群算法进行机械手的采摘路径规划。以总采摘区域的路径半程作为目标,分别进行了2区和将2区再划分为4区的采摘路径规划和优化。为避免采摘过程中2个机械手的干涉,将每个机械手采摘区域分为2区,并约束各运动路径左下角处茶叶为采摘起点。计算结果表明,使每个机械手按"M"型路线采摘,具有较好效果。改变自适应调节信息素浓度值和迭代终止条件,可改善基本蚁群算法搜索时间较长和易陷入局部最优的缺陷,并提高全局搜索能力和计算效率。仿真结果表明提出的采摘策略和规划路径可提高名优茶采摘效率。 相似文献
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为解决苹果在采摘过程中机械化程度低的问题,根据人手采摘苹果的机理,借鉴章鱼吸盘吸附猎物的方法,研制一种仿生无损吸取式苹果采摘装置。该装置主要由气吸式末端执行器、摆位支撑机构、送果机构、实时在线采摘监控系统以及计重系统等组成。对采摘装置的关键部件进行有限元静力学强度分析和动力学模态分析,以确保设计方案的合理性。模拟采摘和吸取损伤试验结果表明:1)该苹果采摘装置可以采摘3 m高度以下,直径60～90 mm、果梗直径3.3～4.8 mm的苹果。2)该苹果采摘装置采用3关节万向节的气吸式末端执行器便于调整转动,在苹果采摘过程中可以调整末端执行器的采摘位姿与果实的生长姿态保持一致,并避开树叶、树枝造成的障碍,从而以最优位置和最佳角度实现采摘。3)对同一批次大小、质量相近,表面完好的30个苹果进行吸取损伤试验,吸盘吸力不会对苹果表皮造成损伤;对放置了7 d的试验苹果削皮处理后也未发现其内部果肉组织有损伤情况。 相似文献
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我国大面积种植草莓多采用垄作栽培方式,加之草莓果实不定期成熟的生长特点,使得人工采摘草莓劳动强度和作业量非常大,因此开发一种代替人工作业的草莓采摘机构成为亟待解决的问题。本研究针对温室内地垄式栽培草莓实现自动化低损采摘的需求,创新设计出多指式刚柔混联欠驱动草莓采摘机械手,并利用气动肌腱实现驱动。该机械手设置欠驱动关节,具有结构简单、低能耗的特点;同时在手指单元中加入柔顺构件,利用其柔性变形可减小采摘中对果实的损坏。通过动力学仿真分析结果表明,该机械手能够实现采摘中对草莓果实的抓取包络动作。 相似文献
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为探究成熟期苹果日最适采收时间,为田间预冷、冷库贮藏苹果提供理论依据,试验监测了未采摘苹果、几种常见田间预冷方法和冷藏库贮藏下苹果果心温度变化。结果表明,未采摘苹果11时前温度低于3.6℃;竹筐、塑料筐预冷效果相似,夜间苹果温度降低3-10℃;果堆预冷中降低2.3-7℃;冷库中未套薄膜袋苹果比套薄膜袋苹果温度降低快。因此,9-11时是最适采收期,11时前采摘的苹果可直接入库贮藏,之后采摘的苹果需经足够预冷;通风较好的竹筐、塑料筐预冷效果比果堆预冷效果好。预冷后苹果应于11时或12时前入库;未经预冷苹果入库降温时间将增加12-24h。 相似文献
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苹果产业是陕西农村经济发展和农民增收的优势产业,也是精准扶贫中帮助贫困户脱贫致富的主导产业。淳化县作为国家级贫困县,县政府近年一直把脱贫攻坚作为全县头等大事来推进。苹果产业作为淳化县支柱产业,金融在支持苹果产业扶贫、带动果农脱贫方面发挥着重要作用。本文通过对淳化县金融支持果业扶贫情况进行调查,了解扶贫模式,提出相应的政策建议。 相似文献
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《农村．农业．农民》2015,(10)
<正>从辽宁省康平县城往南沿203线国道行驶4公里,来到康平县东关街道梁家村,一眼就能看到路旁的红碧然采摘园。秋收季节,正是品尝葡萄的好时节。笔者来到这里时,上一拨游客还没走,下一拨游客已经到来,采摘园的主人王新江夫妇忙得不亦乐乎。老王手拿一把剪子在修剪装箱前的葡萄,看他忙不过来,另一个工人想帮忙,老王却对他说:"这个品种你剪不好,还是我来吧。"他想让顾客在开箱时第一眼就能看到他家葡萄的美好 相似文献
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背负式林果采摘机的人机工程学评价 总被引：1，自引：1，他引：0
为了研究背负式林果采摘机的人机工程学特性, 通过林果采摘手臂疲劳实验, 建立了基于表面肌电信号的上肢肱二头肌疲劳评价模型, 并结合心率测试对比分析背负式林果采摘机和手持式采摘机的手臂疲劳特性。结果表明:操作背负式林果采摘机心率增加比小于手持式采摘机; 同时手臂疲劳程度也小于手持式采摘机。背负式林果采摘机较手持式采摘机更加省力, 能够有效地缓解肌肉疲劳。 相似文献