致谢 | 第3-4页 |
摘要 | 第4-5页 |
abstract | 第5-6页 |
第一章 绪论 | 第10-20页 |
1.1 研究背景 | 第10-11页 |
1.2 研究现状 | 第11-18页 |
1.2.1 机器人组成及分类 | 第11-12页 |
1.2.2 基于视觉伺服系统的采摘机器人软硬件架构 | 第12-13页 |
1.2.3 常见的采摘机器人视觉系统分类 | 第13-17页 |
1.2.3.1 摄像机数目 | 第13-15页 |
1.2.3.2 摄像机安装位置 | 第15-16页 |
1.2.3.3 机器人的空间位置或图像特征 | 第16-17页 |
1.2.4 果实识别与定位 | 第17页 |
1.2.4.1 基于可见光图像的果实识别 | 第17页 |
1.2.4.2 基于深度信息的果实识别 | 第17页 |
1.2.4.3 果实定位 | 第17页 |
1.2.5 手眼协调策略 | 第17-18页 |
1.3 研究内容及意义 | 第18-20页 |
第二章 基于RealSense的采摘机器人手眼视觉伺服控制系统架构设计 | 第20-41页 |
2.1 REALSENSESR300 | 第20-21页 |
2.2 控制对象 | 第21-25页 |
2.2.1 Drrobot机器人 | 第21-23页 |
2.2.1.1 外观 | 第21-22页 |
2.2.1.2 控制方式及性能特点 | 第22-23页 |
2.2.2 多级剪叉升降结构 | 第23-24页 |
2.2.3 360旋转台 | 第24-25页 |
2.2.4 末端执行器 | 第25页 |
2.3 整机系统运动学方程 | 第25-27页 |
2.4 伺服控制系统方案 | 第27-40页 |
2.4.1 总体方案确定 | 第27-28页 |
2.4.1.1 控制器类型的确定 | 第27页 |
2.4.1.2 采摘机器人控制系统结构 | 第27-28页 |
2.4.2 软硬件架构基本要求 | 第28-29页 |
2.4.3 采摘机器人视觉伺服控制系统硬件设计 | 第29-34页 |
2.4.3.1 RealSensesr300的安装 | 第29-30页 |
2.4.3.2 上位机控制器的选取 | 第30-32页 |
2.4.3.3 下位机控制器的选取 | 第32页 |
2.4.3.4 末端执行器 | 第32-33页 |
2.4.3.5 总硬件接线图 | 第33-34页 |
2.4.4 采摘机器人视觉伺服控制系统软件设计 | 第34-40页 |
2.4.4.1 软件功能介绍 | 第34页 |
2.4.4.2 上位机软件环境的确定 | 第34-36页 |
2.4.4.3 上位机程序 | 第36-37页 |
2.4.4.4 下位机程序 | 第37-40页 |
2.5 本章小结 | 第40-41页 |
第三章 基于RealSense的果实识别与定位 | 第41-53页 |
3.1 目标图像数据采集 | 第41-42页 |
3.1.1 数据对齐 | 第41-42页 |
3.1.2 数据获取 | 第42页 |
3.2 基于深度球截线方法的果实识别方法 | 第42-45页 |
3.2.1 基于深度球截线方法识别果实原理 | 第42-44页 |
3.2.2 识别结果分析 | 第44-45页 |
3.3 利用颜色和形态信息融合的果实识别 | 第45-51页 |
3.3.1 利用颜色识别树上果实原理介绍 | 第45-46页 |
3.3.2 支持向量机基本原理 | 第46-48页 |
3.3.3 二维彩色与三维点云数据的处理识别 | 第48-49页 |
3.3.4 基于颜色特征的果实检测试验及结果分析 | 第49-51页 |
3.4 果实定位 | 第51-52页 |
3.5 本章小结 | 第52-53页 |
第四章 远近景组合手眼协调控制 | 第53-61页 |
4.1 远近景组合手眼协调控制策略方案模型 | 第53-55页 |
4.2 趋近近景探测点过程的研究 | 第55-59页 |
4.2.1 远景探测距离及面积的确定 | 第55-56页 |
4.2.2 近景探测距离及面积的确定 | 第56-57页 |
4.2.3 近景子区域的划分及探测次序确定 | 第57页 |
4.2.4 近景探测点位置的确定及机械臂运动控制规划 | 第57-59页 |
4.3 近景探测采摘过程的研究 | 第59-60页 |
4.3.1 目标果实位置的获取 | 第59页 |
4.3.2 子区域内果实的采摘运动规划 | 第59-60页 |
4.4 本章小结 | 第60-61页 |
第五章 基于RealSense的采摘机器人手眼视觉伺服控制的开发与试验 | 第61-72页 |
5.1 采摘机器人样机开发 | 第61-62页 |
5.2 试验平台的搭建 | 第62-64页 |
5.2.1 试验仪器与设备 | 第62-63页 |
5.2.2 试验平台坐标系 | 第63-64页 |
5.3 采摘机器人样机系统精度误差测试 | 第64-66页 |
5.3.1 试验目的 | 第64页 |
5.3.2 试验方法与步骤 | 第64页 |
5.3.3 试验结果与分析 | 第64-66页 |
5.4 机械臂远近景协调动作精度实验 | 第66-69页 |
5.4.1 实验目的 | 第66页 |
5.4.2 实验方法与步骤 | 第66-67页 |
5.4.3 试验结果与分析 | 第67-69页 |
5.5 对比分析 | 第69-71页 |
5.6 本章小结 | 第71-72页 |
第六章 总结与展望 | 第72-74页 |
6.1 总结 | 第72页 |
6.2 展望 | 第72-74页 |
参考文献 | 第74-79页 |
攻读学位期间发表的学术成果 | 第79-80页 |
附录 | 第80-89页 |