| 摘要 | 第1-10页 |
| ABSTRACT | 第10-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-34页 |
| ·课题研究背景和意义 | 第12页 |
| ·国内外采摘机器人研究进展 | 第12-19页 |
| ·国外研究进展 | 第13-17页 |
| ·国内研究进展 | 第17-19页 |
| ·采摘机器人关键技术研究现状 | 第19-23页 |
| ·果实识别与定位系统研究现状 | 第19-21页 |
| ·移动平台自主导航研究现状 | 第21-23页 |
| ·采摘机器人特点、存在问题及对策 | 第23-25页 |
| ·采摘机器人特点 | 第23页 |
| ·存在问题 | 第23-24页 |
| ·问题解决思路 | 第24-25页 |
| ·主要研究内容与研究方法 | 第25-27页 |
| 参考文献 | 第27-34页 |
| 第二章 采摘机器人总体方案设计 | 第34-44页 |
| ·采摘机器人设计原则 | 第34页 |
| ·设计目标及主要技术参数确定 | 第34-35页 |
| ·总体设计方案一 | 第35-37页 |
| ·总体结构 | 第35页 |
| ·控制系统 | 第35-36页 |
| ·工作原理 | 第36-37页 |
| ·总体设计方案二 | 第37-39页 |
| ·总体结构 | 第37页 |
| ·控制系统 | 第37-38页 |
| ·工作原理 | 第38-39页 |
| ·总体设计方案比较与分析 | 第39-41页 |
| ·智能移动平台 | 第39-40页 |
| ·采摘机械臂 | 第40页 |
| ·末端执行器 | 第40-41页 |
| ·控制系统方案确定 | 第41页 |
| ·本章小结 | 第41-42页 |
| 参考文献 | 第42-44页 |
| 第三章 采摘机器人机械系统设计 | 第44-54页 |
| ·苹果树栽培模式 | 第44-45页 |
| ·机械系统主要工作部件设计 | 第45-50页 |
| ·履带式行走装置 | 第46-48页 |
| ·采摘机械臂 | 第48页 |
| ·横向滑移机构 | 第48-49页 |
| ·末端执行器 | 第49-50页 |
| ·移动平台驱动电机参数计算 | 第50-51页 |
| ·本章小结 | 第51-52页 |
| 参考文献 | 第52-54页 |
| 第四章 采摘机器人控制系统设计 | 第54-68页 |
| ·采摘机器人控制系统硬件总体方案 | 第54-55页 |
| ·控制系统硬件结构设计 | 第55-61页 |
| ·硬件系统组成 | 第55页 |
| ·主要功能模块 | 第55-61页 |
| ·控制系统软件设计 | 第61-65页 |
| ·设计思路 | 第61页 |
| ·控制系统软件设计 | 第61-64页 |
| ·主控制器与末端执行器控制器串口通信 | 第64-65页 |
| ·本章小结 | 第65-66页 |
| 参考文献 | 第66-68页 |
| 第五章 采摘机械臂运动学分析与轨迹规划 | 第68-80页 |
| ·采摘机械臂运动学求解 | 第68-73页 |
| ·采摘机械臂正向运动学求解 | 第68-70页 |
| ·采摘机械臂逆向运动学求解 | 第70-73页 |
| ·采摘机械臂工作空间分析 | 第73-74页 |
| ·工作空间求解方法概述 | 第73页 |
| ·采摘机械臂工作空间 | 第73-74页 |
| ·最优逆解选取 | 第74-77页 |
| ·采摘机械臂路径规划 | 第77-78页 |
| ·本章小结 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-80页 |
| 第六章 采摘机器人果实识别与定位系统研究 | 第80-122页 |
| ·视觉系统标定 | 第80-94页 |
| ·视觉系统基础理论 | 第81-84页 |
| ·摄像机标定 | 第84-94页 |
| ·果实图像采集 | 第94-95页 |
| ·颜色空间分析与选取 | 第95-101页 |
| ·颜色空间分析 | 第96-100页 |
| ·颜色空间选取 | 第100-101页 |
| ·目标果实识别 | 第101-112页 |
| ·果实识别实现流程 | 第101-102页 |
| ·果实图像阈值分割 | 第102-104页 |
| ·二值图像形态学滤波 | 第104-106页 |
| ·区域标记 | 第106-107页 |
| ·目标区域边缘提取 | 第107-111页 |
| ·基于改进圆形Hough变换和质心标记的果实中心点坐标求解 | 第111-112页 |
| ·实验结果与分析 | 第112页 |
| ·目标果实定位与立体匹配 | 第112-118页 |
| ·双目立体视觉定位原理 | 第112-113页 |
| ·果实立体匹配 | 第113页 |
| ·采摘机械臂基坐标系下目标果实中心点三维坐标求解 | 第113-117页 |
| ·采摘机器人视觉系统定位精度测试 | 第117-118页 |
| ·本章小结 | 第118-119页 |
| 参考文献 | 第119-122页 |
| 第七章 采摘机器人果园导航系统研究 | 第122-152页 |
| ·导航软件设计流程图 | 第122-124页 |
| ·果园视觉导航路径识别 | 第124-130页 |
| ·Hough变换基本原理 | 第124-126页 |
| ·改进的Hough变换算法 | 第126-127页 |
| ·基于改进Hough变换和最小二乘法相结合的果园导航路径检测 | 第127-130页 |
| ·导航参数求解 | 第130-136页 |
| ·图像检测的横向和航向偏差与移动平台实际偏差对应关系推导 | 第130-134页 |
| ·横向偏差和航向偏差求解 | 第134-136页 |
| ·验证实验 | 第136页 |
| ·智能移动平台运动学分析 | 第136-140页 |
| ·视觉导航路径规划 | 第140-142页 |
| ·基于DGPS的果园导航与控制 | 第142-146页 |
| ·DGPS定位原理 | 第142-143页 |
| ·DGPS定位系统 | 第143-144页 |
| ·基于DGPS的果园导航与控制 | 第144-146页 |
| ·基于机器视觉与DGPS的组合导航试验 | 第146-148页 |
| ·本章小结 | 第148-149页 |
| 参考文献 | 第149-152页 |
| 第八章 采摘机器人试验结果与分析 | 第152-164页 |
| ·试验影响因素和主要测试指标 | 第152页 |
| ·试验工具及设备 | 第152页 |
| ·采摘机器人试验与分析 | 第152-161页 |
| ·力传感器标定试验 | 第152-155页 |
| ·末端执行器抓取试验 | 第155-157页 |
| ·智能移动平台行走测试 | 第157页 |
| ·采摘机器人作业性能综合试验 | 第157-161页 |
| ·本章小结 | 第161-162页 |
| 参考文献 | 第162-164页 |
| 第九章 研究结论与后续研究建议 | 第164-168页 |
| ·研究结论 | 第164-165页 |
| ·主要创新内容 | 第165页 |
| ·后续研究建议 | 第165-168页 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 | 第168-170页 |
| 致谢 | 第170-172页 |
| 附录A | 第172-174页 |
