针对采摘机械手设计的关键问题,首次提出了采摘机械手的机构与视觉关联精确定位及方法。首先,研究了机构与视觉关联定位机理、不确定时的相互映射关系及对定位影响、系统误差源、综合误差机制,建立了机构与视觉的各自定位误差数学模型、关联定位数学模型、综合定位误差模型;结合硬件在仿真环境下对模型的实验,给出了综合误差补偿方法,用自制的双目视觉实验平台与荔枝采摘机械手,验证了关联定位与误差补偿方法。第二,开发了智能设计与仿真系统,实现了关键部件优化、系统仿真、分析与评价。针对虚拟设计中没有统一命名标准,提出了虚拟机械设计的基本命名准则,使系统具有通用、可扩展和可重用性;研究了复杂问题求解策略、变量和多属性设计方案的优化,为获得合理夹持力而不损伤荔枝,创新构建了荔枝机械损伤的临界力定量和数学模型;研究了机械手的多领域统一建模与仿真,针对非线性求解难题,提出了用Laplace变换求解方法,为复杂机电非线性问题提供了基础数学模型和求解方法,创新地构建了采摘机械手的DriveLib模型库;通过仿真与实验验证了机构设计、机构与视觉关联精确定位的有效性。成果为解决面向采摘机械手设计提供了新的理论方法和途径。
英文主题词machine and Vision;Association Exace Location; complexity of uncertainty;Intelligent Design and Simulation System;Picking Manipulator;