蘋果套袋機器人視覺伺服技術(shù)研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)機器人研究的主要任務(wù)是將機器人工程學(xué)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上，或是根據(jù)作物特性探索利用現(xiàn)有的適用的工業(yè)機器人的可能性。機器人視覺伺服控制涉及較為廣泛的研究內(nèi)容，例如圖像處理、特征提取、雙目立體視覺標(biāo)定、視覺控制算法、視覺測量等。
　　本文以圖像識別與視覺定位在蘋果套袋系統(tǒng)中的應(yīng)用為背景，以提高識別與定位系統(tǒng)的實時性和普適性為切入點，探索魯棒性和實時性相融合的幼果圖像識別與定位關(guān)鍵技術(shù)研究與方法，使之滿足于實時應(yīng)用的需要。主要研究內(nèi)容如下：

2、
　　1、對蘋果套袋機器人視覺系統(tǒng)進行總體介紹并給出具體流程圖，對預(yù)處理的蘋果幼果進行圖像分割，運用改進后的連通域標(biāo)記，面積法去除小面積以及圓形度等方法，對蘋果幼果進行分割后的識別；采用雙目立體視覺對左右攝像機分別采集并對最終識別出的蘋果幼果圖像進行立體匹配、圖像極線校正以及三維重建，最后利用自主開發(fā)的蘋果幼果上位機處理軟件與 OpenGL相結(jié)合對三維重建出的蘋果幼果圖像進行三維顯示。
　　2、對蘋果幼果套袋機器人進行運動學(xué)

3、建模，利用D-H方法對其建立運動學(xué)方程，對其進行正、逆運動學(xué)分析。利用基于Matlab的機械臂仿真工具箱 Robotics Toolbox直觀的顯示出機械臂的可達工作空間以及參數(shù)的合理性。通過對機械臂的各個關(guān)節(jié)軌跡進行分析，為后續(xù)進行實際的套袋工作奠定良好的基礎(chǔ)。
　　3、分別介紹了基于圖像的視覺伺服控制、基于位置的視覺伺服控制以及基于位置與基于圖像的混合的2.5D視覺伺服控制，并分析了各自系統(tǒng)的特點以及穩(wěn)定性。根據(jù)蘋果套袋機器人