丘陵山地采摘機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與視覺(jué)導(dǎo)航研究.pdf

1、隨著電子計(jì)算機(jī)和信息自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)機(jī)器人在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。而隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)人口逐年減少，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度較大，使很多學(xué)者將目光瞄準(zhǔn)了能減輕人類勞動(dòng)的適用于田間的農(nóng)業(yè)移動(dòng)機(jī)器人。同時(shí)，我國(guó)丘陵山區(qū)面積較大，設(shè)計(jì)出一款能適用于丘陵山地作業(yè)的移動(dòng)平臺(tái)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文正是以設(shè)計(jì)研發(fā)一款適用于丘陵山地的移動(dòng)平臺(tái)為目的，根據(jù)柑橘采摘機(jī)器人采摘狀態(tài)的具體要求，在Komodo-2履帶式底盤(pán)的基礎(chǔ)上進(jìn)行尺寸參數(shù)的改進(jìn)，

2、使其能夠在丘陵山地搭載采摘裝置進(jìn)行坡道作業(yè)，并將該移動(dòng)平臺(tái)作為行走裝置對(duì)視覺(jué)導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行了研究，滿足了柑橘采摘時(shí)自動(dòng)導(dǎo)航的技術(shù)要求。本文主要研究?jī)?nèi)容為：
　　(1)根據(jù)采摘機(jī)器人采摘作業(yè)特點(diǎn)，分析機(jī)械臂關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性，結(jié)合移動(dòng)平臺(tái)所處的丘陵山地的地形，計(jì)算出在機(jī)械臂最大運(yùn)動(dòng)速度條件下保持移動(dòng)平臺(tái)穩(wěn)定所需的各關(guān)鍵尺寸參數(shù)，對(duì)Komodo-2型履帶式底盤(pán)進(jìn)行改型，進(jìn)而完成了整機(jī)尺寸參數(shù)計(jì)算與采摘機(jī)器人布局。
　　(2)根據(jù)

3、果園道路特點(diǎn)，選取H通道灰度圖作為圖像處理對(duì)象，并根據(jù)果園道路圖像特點(diǎn)確定出固定閾值對(duì)圖像進(jìn)行分割，同時(shí)橫向與三種分割方法進(jìn)行對(duì)比表明本文采用分割法的優(yōu)越性。在如何生成導(dǎo)航線的部分，提出了一種道路中心線類型的判別方法，在直線道路采用直線擬合，曲線道路采用三次多項(xiàng)式擬合，最后統(tǒng)計(jì)道路圖像識(shí)別結(jié)果，得出本文方法的路徑識(shí)別成功率為90.0％。
　　(3)為了使導(dǎo)航線能反映真實(shí)道路信息，根據(jù)攝像機(jī)成像原理和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換原理推導(dǎo)出一種單目像機(jī)定

4、位模型，通過(guò)該模型可在一定條件下定位出目標(biāo)點(diǎn)位置信息，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出該模型的橫向平均定位誤差為8.5mm，縱向平均定位誤差為25.7mm。
　　(4)根據(jù)丘陵山地地形特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)移動(dòng)平臺(tái)點(diǎn)到點(diǎn)的穩(wěn)定準(zhǔn)確移動(dòng)，提出一種圓弧-直線-圓弧路徑規(guī)劃方法，當(dāng)滿足導(dǎo)航目標(biāo)點(diǎn)Y軸坐標(biāo)值大于3倍轉(zhuǎn)彎半徑時(shí)(l≥3r），移動(dòng)平臺(tái)可通過(guò)該方法規(guī)劃的路徑到達(dá)任意目標(biāo)位置及方向，并通過(guò)仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法理論推導(dǎo)的正確性。
　　(5)采用VB/