基于机器视觉的气动采摘机器人研究
| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外相关研究现状 | 第12-17页 |
| 1.2.1 气动机器人发展现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 采摘机器人国外研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.3 采摘机器人国内研究现状 | 第15-17页 |
| 1.2.4 模糊自适应PID控制算法介绍 | 第17页 |
| 1.3 论文的主要内容 | 第17-19页 |
| 第二章 气动采摘机器人结构方案设计 | 第19-37页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 气动采摘机器人系统框架 | 第19-20页 |
| 2.3 机械手总体结构方案 | 第20-22页 |
| 2.3.1 结构形式选择 | 第20页 |
| 2.3.2 驱动方式选择 | 第20-21页 |
| 2.3.3 自由度确定 | 第21页 |
| 2.3.4 总体结构图 | 第21-22页 |
| 2.4 控制系统总体方案设计 | 第22-23页 |
| 2.5 机械手详细结构设计 | 第23-33页 |
| 2.5.1 手臂主体设计 | 第23-26页 |
| 2.5.2 腰部回转机构设计 | 第26页 |
| 2.5.3 末端手爪设计 | 第26-27页 |
| 2.5.4 驱动力计算 | 第27-31页 |
| 2.5.5 ANSYS强度校核 | 第31-33页 |
| 2.6 气压驱动系统设计 | 第33-36页 |
| 2.6.1 气压驱动系统原理图 | 第33页 |
| 2.6.2 气源处理单元选型 | 第33-34页 |
| 2.6.3 摆动气缸选型 | 第34页 |
| 2.6.4 直线气缸选型 | 第34-36页 |
| 2.6.5 比例方向阀选型 | 第36页 |
| 2.7 本章小结 | 第36-37页 |
| 第三章 气动采摘机器人的运动学分析与仿真 | 第37-55页 |
| 3.1 引言 | 第37页 |
| 3.2 机器人运动学分析 | 第37-48页 |
| 3.2.1 连杆坐标系建立 | 第37-40页 |
| 3.2.2 运动学正解 | 第40-42页 |
| 3.2.3 运动学逆解 | 第42-44页 |
| 3.2.4 正逆解验证 | 第44-45页 |
| 3.2.5 求解雅克比矩阵 | 第45-48页 |
| 3.3 机器人工作空间分析 | 第48-49页 |
| 3.4 Matlab简单轨迹规划 | 第49-52页 |
| 3.4.1 轨迹规划方式 | 第49-50页 |
| 3.4.2 Robotics工具箱介绍 | 第50-52页 |
| 3.5 UG运动学仿真 | 第52-53页 |
| 3.6 本章小结 | 第53-55页 |
| 第四章 双目立体视觉系统设计 | 第55-71页 |
| 4.1 引言 | 第55页 |
| 4.2 双目立体视觉概述 | 第55-62页 |
| 4.2.1 基本原理 | 第55-57页 |
| 4.2.2 坐标系介绍 | 第57-59页 |
| 4.2.3 相机选型 | 第59-60页 |
| 4.2.4 相机标定 | 第60-62页 |
| 4.3 果实识别与定位 | 第62-67页 |
| 4.3.1 颜色空间转换 | 第62-63页 |
| 4.3.2 中值滤波 | 第63-64页 |
| 4.3.3 阈值分割方法 | 第64-65页 |
| 4.3.4 形态学操作 | 第65页 |
| 4.3.5 Canny边缘检测算子 | 第65-66页 |
| 4.3.6 随机Hough变换 | 第66-67页 |
| 4.4 软件实现 | 第67-69页 |
| 4.4.1 程序流程图 | 第67-68页 |
| 4.4.2 软件功能介绍 | 第68-69页 |
| 4.5 本章小结 | 第69-71页 |
| 第五章 控制策略与仿真分析 | 第71-89页 |
| 5.1 引言 | 第71页 |
| 5.2 机械手建模分析 | 第71-77页 |
| 5.2.1 动力学模型 | 第71-74页 |
| 5.2.2 驱动气缸负载分析 | 第74-77页 |
| 5.3 气压驱动系统建模 | 第77-79页 |
| 5.4 控制策略研究 | 第79-82页 |
| 5.4.1 普通PID控制 | 第79-80页 |
| 5.4.2 模糊自适应PID控制 | 第80-82页 |
| 5.5 联合仿真分析 | 第82-87页 |
| 5.5.1 普通PID控制仿真 | 第82-85页 |
| 5.5.2 模糊自适应PID控制仿真 | 第85-87页 |
| 5.6 本章小结 | 第87-89页 |
| 第六章 硬件系统搭建与实验分析 | 第89-107页 |
| 6.1 引言 | 第89页 |
| 6.2 硬件系统搭建 | 第89-94页 |
| 6.2.1 硬件系统原理图 | 第89-90页 |
| 6.2.2 控制计算机 | 第90页 |
| 6.2.3 控制板卡 | 第90-92页 |
| 6.2.4 角度传感器 | 第92-93页 |
| 6.2.5 位移传感器 | 第93页 |
| 6.2.6 力传感器 | 第93-94页 |
| 6.2.7 开关电源 | 第94页 |
| 6.3 软件控制系统设计 | 第94-96页 |
| 6.4 机器人样机介绍 | 第96-97页 |
| 6.5 实验结果及分析 | 第97-105页 |
| 6.5.1 机械手精度实验与分析 | 第97-99页 |
| 6.5.2 控制策略对比实验与分析 | 第99-102页 |
| 6.5.3 双目立体视觉系统实验与分析 | 第102-104页 |
| 6.5.4 自动抓取实验与分析 | 第104-105页 |
| 6.6 存在的问题与对策 | 第105-106页 |
| 6.7 本章小结 | 第106-107页 |
| 第七章 总结与展望 | 第107-109页 |
| 7.1 总结 | 第107-108页 |
| 7.2 展望 | 第108-109页 |
| 参考文献 | 第109-112页 |
| 致谢 | 第112-113页 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 | 第113-115页 |
