浙江省自然科学基金(R1110502)
- 作品数：6 被引量：99H指数：5
- 相关作者：武传宇贺磊盈尹建军杜小强毛罕平更多>>
- 相关机构：浙江理工大学江苏大学圭尔夫大学更多>>
- 发文基金：浙江省自然科学基金国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术农业科学机械工程更多>>
- 棉花移栽机旋转式取苗机构的运动学分析及虚拟试验被引量：19
- 2014年
- 为了实现棉花移栽自动取苗,针对棉花基质苗茎秆抗拉力远大于取苗力的特点,该文提出高阶混合变性椭圆齿轮行星系夹苗式取苗机构,并建立该机构的运动学数学模型,分析夹苗式取苗工作的运动目标,编写机构优化分析软件,确定一组机构参数:啮合齿轮中心距58 mm,第1级基椭圆的偏心率为0.2,二阶变形椭圆齿轮的主变形系数0.9,第2级基椭圆的偏心率为0.14,一阶变形椭圆齿轮的主变形系数0.18,初始时刻太阳轮标线的安装角为13π/18、行星架OA边与太阳轮标线的夹角为π/2、中间轴A上安装的第2中间轮与第1中间轮标线的夹角为7π/18、行星架AB边相对与第2中间轮标线夹角为35π/36、取苗爪BE边相对于第1行星轮标线夹角π/6、取苗爪BE边与BT边夹角7π/18、取苗爪BT边长度150 mm,工作轨迹的取苗段与苗箱夹角91°、取苗过程行星架转角36°、取苗过程苗与钵盘不干涉、取苗过程取苗爪摆角5°、入苗段与取苗段轨迹夹角为85°、投苗角76°、两取苗爪之间最小距离49 mm。机构的虚拟试验表明,该型取苗机构的工作轨迹和理论计算吻合,满足夹苗式取苗工作要求,取苗爪在取苗段速度较大利于快速取苗,周期速度曲线平滑,该研究结果为棉花基质育苗移栽自动取苗提供了参考。
- 赵雄沈明陈建能代丽
- 关键词：移栽棉花基质育苗
- 番茄采摘机器人机械臂避障路径规划被引量：33
- 2012年
- 以关节型机械臂避开垂直茎秆或撑杆采摘番茄为研究对象,提出了一种基于构形空间的关节型机械臂避障路径规划方法。利用空间映射原理,将关节型机械臂工作空间的三维避障问题转换为平面R-R机械臂避开障碍圆的问题,用临界碰撞关节角建立C-障碍空间的映射计算模型,将工作空间的位置避障转换为构形空间连杆关节角的计算。以能量最优函数优选避障规划的关节终点角度,利用A*算法计算平面R-R机械臂的避障关节角路径,获得一系列表示空间连杆位置的相交竖直面,并在竖直面内进行其余关节角的规划。避障采摘番茄的试验表明,机械臂带动夹持器能成功绕过直线状障碍物,引导夹持器到达果实目标位置,证明对平面R-R机械臂的空间映射建模是正确的,验证了提出的避障路径规划方法是可行的,可以应用于番茄的自动收获。
- 尹建军武传宇Yang Simon XGauri S Mittal毛罕平
- 关键词：番茄采摘机器人路径规划避障
- 曲率无穷范数约束的曲线3维重建被引量：1
- 2014年
- 目的为提高曲线3维重建的精度,提出一种基于曲率无穷范数约束根据2幅图像重建3维非参数空间曲线的方法。方法分析以重建曲线的反投影误差、曲率的加权和作为目标函数的缺点。为了避免引入不确定的权系数,同时使求解结果更好地逼近全局最优解,把原目标函数中的曲率项转化为曲率无穷范数的不等式约束,即限制了曲线上所有点的曲率值都必须小于某个较小阈值,从而保证了重建曲线的连续性。结果模拟曲线实验验证了方法的可行性、鲁棒性和优越性;圆柱相贯线的重建结果显示重建曲线在特定方向上的相对误差为2.98%;最后把方法应用于果树枝干骨架的3维重建,重建的果树枝干骨架符合肉眼观察的视觉效果。结论本文方法适用于不同场合下的曲线3维重建,且重建精度较高。
- 贺磊盈武传宇杜小强
- 关键词：曲率光顺性
- 方捆机捡拾器高度自动仿形装置参数分析与试验被引量：17
- 2014年
- 设计了一种弹簧力平衡式方捆机捡拾器高度自动仿形装置。通过对仿形装置的静力学和运动学分析,以仿形轮在垂直方向受力和仿形误差最小作为仿形性能的评价指标,建立了捡拾器运动参数λ、铰接仿形轮的可调节摆臂长度L和起伏地面的幅值H对仿形性能的影响关系。初选多组参数,按照评价指标获得了捡拾器运动参数和仿形装置结构参数的较优组合。通过仿形装置的运动分析表明,当机组前进速度vt为5~7.9 km/h,铰接仿形轮的可调节摆臂长度L为358 mm,仿形装置能满足地形起伏幅值H为±（8~12）cm的作业要求。样机的田间测试表明,仿形装置能够适应起伏均匀的地块,使捡拾器弹齿尖端具有合适的离地高度,仿形误差可以控制在-4~18mm。
- 尹建军刘丹萍李耀明
- 关键词：打捆机捡拾器仿形装置
- 基于机器视觉的幼苗自动嫁接参数提取被引量：18
- 2013年
- 为提高果蔬嫁接机器人的自动化水平,该文提出一种基于机器视觉用椭圆拟合的方法恢复幼苗叶面并提取用于机器人自动嫁接的参数的方法。俯视采集幼苗图像,提取叶面轮廓并根据轮廓上的拐点对组合相同叶面上的轮廓弧段。应用椭圆拟合的方法参数化叶面形状,提取幼苗的叶面参数,包括生长方向、生长点和叶面面积。再由生长点准确定位培育幼苗的穴孔位置,从而为砧穗配对和取苗定位提供依据。试验结果表明提出的算法能够克服叶面相互遮挡的问题,幼苗识别且定位的成功率达到97.5%,能满足嫁接机器人自动作业的要求。
- 贺磊盈蔡丽苑武传宇
- 关键词：机器视觉嫁接
- 基于双轮廓同步跟踪的果树枝干提取及三维重建被引量：11
- 2014年
- 自适应果实振动收获是利用机器视觉技术识别果树的几何参数,从而分析其动力学特性并用来自动调整振动设备的参数,达到高效低损伤的作业目的。该文以自然生长的无叶山核桃树为研究对象,根据果实自适应振动收获方式的需要,研究了一种基于双轮廓同步跟踪提取果树枝干并利用双目视觉技术进行三维重建的方法。首先结合自适应阈值分割算法和轮廓跟踪技术提取果树枝干区域,细化后得到枝干骨架并用二叉树结构描述。然后根据极线约束和拓扑结构建立双视图中树枝的对应关系。考虑到果树树枝形状的连续性,在三维重建过程中引入了曲率约束,从而提高了重建的效果。最后利用植物学的营养管道输送模型,结合线性回归方法参数化树枝半径。试验结果显示,重建的三维果树枝干形态与真实果树在视觉上很接近,估计的半径与测量半径之间的相对误差小于9%。该研究可为果树动力学模型的创建提供树体的3D结构参数,从而为果实的自适应振动收获技术提供参考。
- 贺磊盈武传宇杜小强
- 关键词：机器视觉三维重建二叉树结构
