基于視覺(jué)伺服的農(nóng)業(yè)機(jī)器人并聯(lián)采摘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、21世紀(jì)以來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)飛躍發(fā)展，并已經(jīng)滲入到農(nóng)業(yè)的各項(xiàng)生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)自動(dòng)化和智能化越來(lái)越受到人們的關(guān)注。其中農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人是典型的自動(dòng)化和智能化的產(chǎn)物，成為全世界科研人員研究的熱點(diǎn)之一。農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人是一個(gè)復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，采摘機(jī)構(gòu)是其具備采摘功能的重要基礎(chǔ)性部件。為此，本文研究設(shè)計(jì)了基于視覺(jué)伺服的農(nóng)業(yè)機(jī)器人并聯(lián)采摘機(jī)構(gòu)，運(yùn)用數(shù)字圖像處理技術(shù)識(shí)別和定位目標(biāo)，通過(guò)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)建立目標(biāo)在圖像中的位置與并聯(lián)采摘機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制量之間的關(guān)系，單片機(jī)接收

2、到控制量后通過(guò)繼電器模塊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)推桿，完成對(duì)并聯(lián)采摘機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)設(shè)計(jì)了并聯(lián)采摘機(jī)構(gòu)機(jī)械本體，介紹并聯(lián)機(jī)構(gòu)的組成，進(jìn)行了自由度分析和求取位置逆解，用Adams軟件對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。
　　（2)設(shè)計(jì)了并聯(lián)采摘機(jī)構(gòu)的視覺(jué)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，采集了圖像信息，并用OpenCV對(duì)圖像進(jìn)行圖像處理，例如灰度化處理、閾值化處理、開(kāi)閉運(yùn)算處理等，消除背景干擾，識(shí)別出多個(gè)目標(biāo)后選擇面積最大的作為優(yōu)先采摘的目標(biāo)，在

3、圖像上求解該目標(biāo)最小外切矩形四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算出目標(biāo)質(zhì)心的位置。
　　(3)根據(jù)目標(biāo)與采摘口在圖像上的坐標(biāo)，計(jì)算出兩者之間的像素距離值，以及他們的連線與x軸的夾角，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，標(biāo)定出距離值與采摘機(jī)構(gòu)彎曲程度、夾角大小與彎曲方向之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，總共設(shè)定了6種方向角和4種彎曲角，分別用字符‘a(chǎn)’到字符‘f’代表這6個(gè)彎曲方向，用字符‘g’到字符‘j’代表這4種彎曲程度。
　　(4)計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)，單片機(jī)作為下位機(jī)，上位機(jī)計(jì)