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采摘机械手对扰动荔枝的视觉定位
  • ISSN号:1002-6819
  • 期刊名称:农业工程学报
  • 时间:2012
  • 页码:36-41
  • 分类:TP391.41[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]华南农业大学工程学院南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室,广州510642, [2]华南农业大学信息学院信息工程系,广州510642
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(31171457);广东省自然科学基金(NO:9251064201000009).
  • 相关项目:多类水果采摘机器人夹割变切模型及其行为控制
中文摘要:

为了解决采摘机器人在自然环境中对扰动状态荔枝的视觉精确定位问题,该文分析机械手采摘过程中荔枝产生扰动的因素,设计制造了模拟荔枝振动的试验平台,该试验平台通过改变方向、振频、振幅等振动条件来模拟采摘过程中的扰动环境;结合振动平台运动参数,提出了双目立体视觉系统采集扰动状态的荔枝图像方法,在HSI颜色空间中对预处理后荔枝图像利用模糊C均值聚类法(FCM,fuzzyC-means)分割荔枝果实和果梗,然后利用Hough变换算法进行直线拟合确定有效的果梗采摘区域和采摘点,对多帧图像中采摘点坐标取平均值,然后进行三维重建确定空间采摘点坐标。荔枝扰动状态的视觉定位试验结果表明,空间定位深度值误差小于6cm,荔枝采摘机械手能实现有效采摘,该研究为机械手实际作业提供指导。

英文摘要:

In order to solve the visual accurate positioning problem for litchi in disturbed state in the natural environment, the litchi disturbance factors in manipulator picking process were analyzed, and a simulation experiment platform of litchi vibration was designed and manufactured, which can simulate the vibration environment in the process of being picked based on changing vibration conditions including direction, vibration frequency, amplitude. The collection method of turbulent litchi image in the binocular stereo vision system was put forward using vibration platform motion parameters. Fuzzy C-means clustering method (FCM) was used to the pretreatment litchi image to segment litchi fruit and fruit stems in the HSI color space, and then the Hough transform algorithm was used to linear fitting determine the effective fruit picking area and picking point. Average values for picking point coordinates of multiple frame images were taken and then the space coordinate of picking point was determined using 3D reconstruction. The turbulent litchi visual position experimental results showed that the space position depth data error was less than 6 cm, and the litchi picking manipulator can realize effective picking. The study provides guidance for manipulator practical operation.

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期刊信息
  • 《农业工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国农业工程学会
  • 主编:朱明
  • 地址:北京朝阳区麦子店街41号
  • 邮编:100125
  • 邮箱:tcsae@tcsae.org
  • 电话:010-59197076 59197077 59197078
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-6819
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2047/S
  • 邮发代号:18-57
  • 获奖情况:
  • 百种中国杰出学术期刊,中国精品科技期刊,中国科协精品科技期刊工程项目期刊,RCCSE中国权威学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:93231