自主采摘机器人竞赛平台系统研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Absract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 课题来源，背景及意义 | 第9-11页 |
| 1.1.1 背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.1.2 课题来源 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究概况 | 第11-14页 |
| 1.2.1 国外发展概况 | 第11-13页 |
| 1.2.2 国内研究概况及发展趋势 | 第13-14页 |
| 1.3 课题主要研究内容 | 第14-15页 |
| 1.4 论文章节安排 | 第15-16页 |
| 第二章 自主采摘机器人系统总体组成 | 第16-23页 |
| 2.1 机器人本体结构介绍 | 第16-20页 |
| 2.1.1 机器人移动平台机构介绍 | 第17页 |
| 2.1.2 驱动电机选型 | 第17-18页 |
| 2.1.3 采摘机械手结构介绍 | 第18-20页 |
| 2.2 系统控制方案设计 | 第20-22页 |
| 2.2.1 控制方式选择 | 第21页 |
| 2.2.2 控制系统框架结构 | 第21-22页 |
| 2.2.3 目标检测单元 | 第22页 |
| 2.3 本章小结 | 第22-23页 |
| 第三章 机器人视觉采集系统设计 | 第23-33页 |
| 3.1 自主采摘机器人视觉系统设计要求 | 第23页 |
| 3.2 视觉定位方式选择 | 第23-25页 |
| 3.3 定位视觉系统构成 | 第25-26页 |
| 3.4 视频图像采集软件实现 | 第26-27页 |
| 3.5 视觉系统定位的模型与参数标定 | 第27-32页 |
| 3.5.1 摄像机模型 | 第27-29页 |
| 3.5.2 摄像机参数 | 第29页 |
| 3.5.3 摄像机参数的标定 | 第29-32页 |
| 3.6 本章小结 | 第32-33页 |
| 第四章 图像处理与目标果实定位 | 第33-53页 |
| 4.1 果实识别与特征提取 | 第33-46页 |
| 4.1.1 图像预处理滤波 | 第33-35页 |
| 4.1.2 颜色空间选择 | 第35-40页 |
| 4.1.3 目标果实提取 | 第40-42页 |
| 4.1.4 粘连目标果实分割 | 第42-43页 |
| 4.1.5 区域特征分析 | 第43-46页 |
| 4.2 目标定位 | 第46-52页 |
| 4.2.1 立体校正 | 第46-47页 |
| 4.2.2 立体匹配 | 第47-48页 |
| 4.2.3 空间三维坐标计算 | 第48-50页 |
| 4.2.4 定位实验与误差分析 | 第50-52页 |
| 4.3 本章小结 | 第52-53页 |
| 第五章 采摘机器人关节运动控制 | 第53-71页 |
| 5.1 采摘机器人机械手运动学模型分析 | 第53-59页 |
| 5.1.1 采摘机器人机械臂数学模型 | 第53-56页 |
| 5.1.2 采摘机械臂正运动学模型 | 第56-57页 |
| 5.1.3 机械臂逆运动学模型简化与求解 | 第57-59页 |
| 5.2 机械手运动轨迹插补 | 第59-62页 |
| 5.2.1 轨迹插值方法 | 第59-60页 |
| 5.2.2 关节空间轨迹插值 | 第60-62页 |
| 5.3 机器人关节位置伺服控制器设计 | 第62-70页 |
| 5.3.1 控制器结构 | 第62-63页 |
| 5.3.2 模糊PID控制器设计 | 第63-66页 |
| 5.3.3 关节角度控制器仿真 | 第66-70页 |
| 5.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 第六章 采摘机器人控制系统软、硬件开发与调试 | 第71-84页 |
| 6.1 系统控制硬件设计 | 第71-76页 |
| 6.1.1 主控制器 | 第71-72页 |
| 6.1.2 运动控制器及相关驱动模块 | 第72-74页 |
| 6.1.3 电机驱动电路设计 | 第74-76页 |
| 6.2 机器人主控计算机VC调试软件设计 | 第76-77页 |
| 6.3 下位机运动控制软件设计 | 第77-81页 |
| 6.3.1 运动控制程序设计 | 第77-80页 |
| 6.3.2 串口通讯下位机实现 | 第80-81页 |
| 6.4 采摘实验调试 | 第81-82页 |
| 6.5 本章小结 | 第82-84页 |
| 第七章 总结与展望 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-88页 |
| 附录A 系统模块原理图 | 第88-89页 |
| 附录B 采摘机器人部分程序代码 | 第89-93页 |
| 致谢 | 第93-94页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第94-95页 |
