番茄采摘原型机器人立体视觉与控制系统设计研究
| 摘要 | 第9-11页 |
| ABSTRACT | 第11-12页 |
| 第1章 绪论 | 第13-22页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-20页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第17-20页 |
| 1.3 目前存在的问题及解决方案 | 第20页 |
| 1.4 本文研究内容 | 第20-21页 |
| 1.5 本章小结 | 第21-22页 |
| 第2章 番茄采摘机器人硬件选型及总体设计 | 第22-30页 |
| 2.1 番茄采摘机器人总体设计 | 第22页 |
| 2.2 移动平台选型 | 第22-23页 |
| 2.3 机械臂选型 | 第23-25页 |
| 2.4 立体视觉方案选择 | 第25-27页 |
| 2.5 控制器单元选型 | 第27-29页 |
| 2.6 本章小结 | 第29-30页 |
| 第3章 机械臂运动学及轨迹规划基础与分析 | 第30-41页 |
| 3.1 机械臂正运动学分析 | 第30-34页 |
| 3.1.1 D-H表示法 | 第30-32页 |
| 3.1.2 三自由度机械臂的建模 | 第32-34页 |
| 3.2 机械臂逆运动学分析 | 第34-36页 |
| 3.3 机械臂轨迹规划 | 第36-40页 |
| 3.3.1 轨迹规划的基本描述 | 第36页 |
| 3.3.2 抛物线过渡的线性段的轨迹规划 | 第36-38页 |
| 3.3.3 五次多项式的轨迹规划 | 第38-39页 |
| 3.3.4 两种轨迹规划的对比 | 第39-40页 |
| 3.4 本章小结 | 第40-41页 |
| 第4章 番茄果实分割与识别 | 第41-63页 |
| 4.1 颜色空间分析与选取 | 第41-44页 |
| 4.2 图像去噪处理 | 第44-46页 |
| 4.2.1 线性滤波器 | 第44-45页 |
| 4.2.2 非线性滤波器 | 第45-46页 |
| 4.3 单个果实识别 | 第46-53页 |
| 4.3.1 基于新算子的OTSU分割方法 | 第46-49页 |
| 4.3.2 形态学图像处理 | 第49-50页 |
| 4.3.3 边缘提取 | 第50-52页 |
| 4.3.4 目标中心点的识别 | 第52-53页 |
| 4.4 重叠果实的识别方法 | 第53-62页 |
| 4.4.1 重叠果实的边缘提取 | 第53-54页 |
| 4.4.2 基于异或运算的果实分离 | 第54-55页 |
| 4.4.3 连通域分析 | 第55-57页 |
| 4.4.4 轮廓提取与伪轮廓去除 | 第57-60页 |
| 4.4.5 边缘拟合 | 第60-62页 |
| 4.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 第5章 基于双目视觉的果实空间定位 | 第63-84页 |
| 5.1 相机成像模型 | 第63-67页 |
| 5.2 相机的标定 | 第67-76页 |
| 5.2.1 张正友标定法 | 第67-71页 |
| 5.2.2 立体视觉的标定 | 第71页 |
| 5.2.3 标定实验 | 第71-76页 |
| 5.3 立体匹配 | 第76-82页 |
| 5.3.1 匹配基元选择 | 第77-78页 |
| 5.3.2 匹配的约束条件 | 第78-80页 |
| 5.3.3 匹配方法及实验 | 第80-82页 |
| 5.4 空间定位原理 | 第82-83页 |
| 5.5 本章小结 | 第83-84页 |
| 第6章 综合实验及结果分析 | 第84-91页 |
| 6.1 机械臂运动学的仿真验证 | 第84-85页 |
| 6.2 定位实验 | 第85-86页 |
| 6.3 采摘机器人手眼标定 | 第86-88页 |
| 6.4 采摘实验 | 第88-90页 |
| 6.5 本章小结 | 第90-91页 |
| 第7章 总结与展望 | 第91-93页 |
| 7.1 研究总结 | 第91-92页 |
| 7.2 工作展望 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-97页 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 | 第97-98页 |
| 致谢 | 第98页 |
