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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

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