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番茄采摘机器人系统设计与试验 被引量:34
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作者 王晓楠 伍萍辉 +1 位作者 冯青春 王国华 《农机化研究》 北大核心 2016年第4期94-98,共5页
为了提高鲜食番茄采收的自动化水平,减轻人工采摘劳动强度,设计了一种番茄智能采摘机器人。该采摘机器人包括视觉定位单元、采摘手爪、控制系统及承载平台,并基于各部件工作原理制定了采摘机器人的工作流程。基于HIS色彩模型进行图像分... 为了提高鲜食番茄采收的自动化水平,减轻人工采摘劳动强度,设计了一种番茄智能采摘机器人。该采摘机器人包括视觉定位单元、采摘手爪、控制系统及承载平台,并基于各部件工作原理制定了采摘机器人的工作流程。基于HIS色彩模型进行图像分割,提高了果实识别的准确度;通过气囊夹持方式确保果实采摘过程中对果实的柔性夹持。试验结果表明:视觉定位、采摘手爪等模块运转良好,采摘单果番茄耗时约24s,成功率可达8 3.9%以上。 展开更多
关键词 番茄 采摘机器人 视觉定位 控制系统
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水果采摘机器人视觉系统的目标提取 被引量:27
2
作者 张铁中 林宝龙 高锐 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期68-72,共5页
在田间对作物的果实图像进行实时、准确地目标识别提取 ,是采摘机器人视觉系统的关键技术 ,而目标提取的实质是图像分割。大部分水 (蔬 )果处于采摘期时 ,表面颜色与背景颜色存在较大差异 ,而同一品种果实表面颜色相近 ,体现为在色彩空... 在田间对作物的果实图像进行实时、准确地目标识别提取 ,是采摘机器人视觉系统的关键技术 ,而目标提取的实质是图像分割。大部分水 (蔬 )果处于采摘期时 ,表面颜色与背景颜色存在较大差异 ,而同一品种果实表面颜色相近 ,体现为在色彩空间果实表面颜色和背景颜色存在着不同的分布特性。根据这一特性 ,提出了一种基于色彩空间参照表的适用于水果采摘机器人视觉系统果实目标提取的图像分割算法。该算法先由果实样本图像建立色彩空间参照表 ,再根据色彩空间参照表采用一种类似于“卷积”的方法进行图像分割。与现有其他方法比较 ,本方法基于彩色的信息处理 ,可将背景除去得更干净 ;对背景不做分割处理、无复杂运算 ,有利于机器人实时图像处理。采用该算法分别对草莓、橙子、西红柿的图像在L a b ,HSV ,YCbCr 色彩模型下进行了实验 。 展开更多
关键词 水果采摘机器人 视觉系统 目标提取 图像分割 色彩空间参照表
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高丛蓝莓采摘机采摘系统设计与试验 被引量:27
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作者 耿雷 郭艳玲 王海滨 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期67-74,81,共9页
为提高我国蓝莓果实采摘效率,设计了一种高丛蓝莓采摘机。分析了采摘机设计要求与工作原理,估算了蓝莓树枝采摘频率和采摘惯性力。按照确定的设计要求,采用给定行程速比法设计了铰链四杆机构,运用图解法设计了双摇杆机构,并加工制造了... 为提高我国蓝莓果实采摘效率,设计了一种高丛蓝莓采摘机。分析了采摘机设计要求与工作原理,估算了蓝莓树枝采摘频率和采摘惯性力。按照确定的设计要求,采用给定行程速比法设计了铰链四杆机构,运用图解法设计了双摇杆机构,并加工制造了采摘系统。为评价采摘系统果实采摘质量和机采与人采效率比,进行了蓝莓采摘试验。试验结果表明,机器采摘效率为829 g/min,是人工采摘效率的12.67倍;采摘果实破损率为8.3%,采净率为96.9%,未成熟果实脱落率为9.7%,该采摘机采摘蓝莓果实的质量和效率较高。 展开更多
关键词 高丛蓝莓 采摘机 采摘系统
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物流配送中心拣货系统分析 被引量:11
4
作者 杨玮 刘昌祺 +1 位作者 曹巨江 彭国勋 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期107-109,共3页
 探讨了物流中心拣货系统的重要性,分析了拣货系统的EIQ法及拣货系统的信息系统,并就拣货系统对商品包装的要求进行了分析。
关键词 物流 配送中心 拣货系统
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采摘机械手伺服控制系统电气自动化设计——基于PLC控制器 被引量:24
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作者 尤向阳 《农机化研究》 北大核心 2019年第12期220-223,228,共5页
为了解决农忙时节易破损果实采摘困难、批量采摘劳动量大的问题,对采摘机械手进行了改进,将PLC可编程控制器引入到了机械手的伺服控制系统中,从而可以快速、高效地对水果进行采摘,并可以实现定位、采摘和收取果实等一系列的自动化控制... 为了解决农忙时节易破损果实采摘困难、批量采摘劳动量大的问题,对采摘机械手进行了改进,将PLC可编程控制器引入到了机械手的伺服控制系统中,从而可以快速、高效地对水果进行采摘,并可以实现定位、采摘和收取果实等一系列的自动化控制。为了验证电气伺服控制系统的可行性,对采摘机械手进行了性能测试,包括果实的采摘成功率和破损率。试验结果表明:采用PLC可编程控制器后,采摘机械手具有较高的采摘成功率,且破损率较低,可以满足高精度采摘的需求。 展开更多
关键词 采摘机械手 伺服控制 电气系统 PLC控制器
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采摘机械手末端控制系统的设计——基于PLC和MCGS组态软件 被引量:23
6
作者 李慧 李丽 《农机化研究》 北大核心 2020年第6期202-206,共5页
为了提高采摘机械手末端控制系统的效率和精度,将PLC可编程控制器引入到了控制系统的设计上,对采摘机械手执行末端的上移、下移、左移、右移、抓紧和松开等动作功能进行了设计,实现了采摘机械手果实定位的自动化。为了验证方案的可行性... 为了提高采摘机械手末端控制系统的效率和精度,将PLC可编程控制器引入到了控制系统的设计上,对采摘机械手执行末端的上移、下移、左移、右移、抓紧和松开等动作功能进行了设计,实现了采摘机械手果实定位的自动化。为了验证方案的可行性,采用MCGS组态软件对机械手动作的准确性和响应时间进行了测试,结果表明:采用PLC控制系统后,采摘机械手执行末端的准确率较高,响应时间较短,控制系统具有较高的效率和精度。因此,PLC可编程控制器在采摘机械手末端控制系统中使用具有可行性。 展开更多
关键词 采摘机械手 控制系统 PLC可编程控制器 MCGS组态软件
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EIQ分析法在物流配送中心拣货系统设计中的应用 被引量:19
7
作者 杨玮 曹巨江 《机械设计与制造》 北大核心 2006年第9期160-161,共2页
探讨了物流中心拣货系统的重要性,分析了拣货系统的EIQ法,并指出合理设计物流配送中心拣货系统,将有利于发挥物流配送中心的功能,提高物流配送中心的工作效率。
关键词 物流 配送中心 拣货系统
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配送中心拣货系统订单处理仿真研究 被引量:8
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作者 李诗珍 王转 石江 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2003年第2期94-96,共3页
以某大型IT分销商的配送中心为原型,建立了一个涵盖多种拣货单位、拣货方式、拣货分区、拣货设备等具有代表性的配送中心拣货系统,并采用VB6.0与MicrosoftAccess编制了配送中心从接受订单开始到产生拣货单和分类单的订单处理模拟程序,... 以某大型IT分销商的配送中心为原型,建立了一个涵盖多种拣货单位、拣货方式、拣货分区、拣货设备等具有代表性的配送中心拣货系统,并采用VB6.0与MicrosoftAccess编制了配送中心从接受订单开始到产生拣货单和分类单的订单处理模拟程序,仿真运行达到预期效果。可以为配送中心拣货系统的规划决策、现有拣货系统的改善及订单处理软件的开发设计提供参考。 展开更多
关键词 配送中心 拣货系统 订单处理 仿真 物流作业
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果蔬自动化采摘机的机械结构设计与试验 被引量:16
9
作者 魏国莲 林成全 《农机化研究》 北大核心 2020年第9期117-124,共8页
在农业发展的很长一段时间以来,由于机械化程度一直处于较低水准,果蔬收取主要依靠人工收获。新世纪以来,自动控制技术在农业上得到较为普遍的应用,计算机技术也在农业领域取到长足进步,当代农业发展呈现出高度自动化,同时也更加符合人... 在农业发展的很长一段时间以来,由于机械化程度一直处于较低水准,果蔬收取主要依靠人工收获。新世纪以来,自动控制技术在农业上得到较为普遍的应用,计算机技术也在农业领域取到长足进步,当代农业发展呈现出高度自动化,同时也更加符合人工智能时代的发展要求,技术应用更加紧密。在农业发展的大背景下,收取机器人应运而生,不仅能解决劳动力不足的问题,而且有效地降低劳动强度,从根本上提高果蔬收取效率。为此,主要描述了农业果蔬自动化收取机样机的结构和工作原理,并以西红柿为例,在大棚环境下进行了试验性收取尝试。对试验数据分析处理后显示:西红柿作为收取目标,机器整体正确识别率已接近90%,无损伤收取达成比率约为68.5%,果实收取过程,平均需要消耗时间约为10s。在周围场景较为复杂的田间大棚里,收取机能够顺利完成收取作业并取得可靠的实验数据,证实针对西红柿等茄科植物研制的果蔬自动化收取机,自动化控制设计可靠性,能够适应各种复杂条件的实际生产工作。 展开更多
关键词 果蔬 自动化采摘机 采摘臂 采摘机械手 系统控制
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基于实例分割网络与迭代优化方法的3D视觉分拣系统 被引量:17
10
作者 王德明 颜熠 +4 位作者 周光亮 李勇奇 刘成菊 林立民 陈启军 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期637-648,共12页
针对工业上常见的弱纹理、散乱堆叠的物体的检测和位姿估计问题,提出了一种基于实例分割网络与迭代优化方法的工件识别抓取系统.该系统包括图像获取、目标检测和位姿估计3个模块.图像获取模块中,设计了一种对偶RGB-D相机结构,通过融合3... 针对工业上常见的弱纹理、散乱堆叠的物体的检测和位姿估计问题,提出了一种基于实例分割网络与迭代优化方法的工件识别抓取系统.该系统包括图像获取、目标检测和位姿估计3个模块.图像获取模块中,设计了一种对偶RGB-D相机结构,通过融合3张深度图像来获得更高质量的深度数据;目标检测模块对实例分割网络Mask R-CNN(region-based convolutional neural network)进行了改进,同时以彩色图像和包含3维信息的HHA(horizontal disparity,height above ground,angle with gravity)特征作为输入,并在其内部增加了STN(空间变换网络)模块,提升对弱纹理物体的分割性能,结合点云信息分割目标点云;在目标检测模块的基础上,位姿估计模块利用改进的4PCS(4-points congruent set)算法和ICP(迭代最近点)算法将分割出的点云和目标模型的点云进行匹配和位姿精修,得到最终位姿估计的结果,机器人根据此结果完成抓取动作.在自采工件数据集上和实际搭建的分拣系统上进行实验,结果表明,该抓取系统能够对不同形状、弱纹理、散乱堆叠的物体实现快速的目标识别和位姿估计,位置误差可达1 mm,角度误差可达1°,其性能可满足实际应用的要求. 展开更多
关键词 3维物体识别 位姿估计 弱纹理物体 RGB-D 实例分割 分拣系统
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视觉传感器在采摘机器人目标果实识别系统中的应用 被引量:17
11
作者 樊艳英 张自敏 +1 位作者 陈冠萍 李碧青 《农机化研究》 北大核心 2019年第5期210-214,共5页
目标果实的识别和定位是准确采摘的核心,是采摘作业的必要条件。为此,首先从硬件和软件两方面对采摘机器人总体框架进行了介绍,然后搭建了双目视觉系统,并建立了摄像机标定模型,最后实现了对目标果实的识别和定位功能。试验结果表明:采... 目标果实的识别和定位是准确采摘的核心,是采摘作业的必要条件。为此,首先从硬件和软件两方面对采摘机器人总体框架进行了介绍,然后搭建了双目视觉系统,并建立了摄像机标定模型,最后实现了对目标果实的识别和定位功能。试验结果表明:采摘机器人目标果实识别系统对目标果实的识别定位误差在8mm以内,成功采摘率在96%以上,系统精度高,采摘效果良好,能够满足采摘机器人的作业要求,对实现水果采摘的自动化、无人化具有重要现实意义。 展开更多
关键词 采摘机器人 视觉系统 目标果实 识别定位
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电力系统配电网技术在农机自动化控制中的应用 被引量:14
12
作者 李海芹 申向丽 《农机化研究》 北大核心 2021年第5期254-258,共5页
为了提高农机的自动化控制水平,基于电力系统配电网自动化技术,将自我诊断和反馈调节方法引入到了农机的控制系统中,通过对控制系统故障的自我诊断和反馈调节,农机可以实现自主化作业,有效提高了农机的智能化作业能力。为了验证方案的... 为了提高农机的自动化控制水平,基于电力系统配电网自动化技术,将自我诊断和反馈调节方法引入到了农机的控制系统中,通过对控制系统故障的自我诊断和反馈调节,农机可以实现自主化作业,有效提高了农机的智能化作业能力。为了验证方案的可行性,以配电网自动化系统和采摘机器人控制系统的测试为例,对配电网自我诊断能力和农机的反馈调节有效性进行了仿真模拟,结果表明:配电网自我诊断系统可以有效监测到系统中存在的故障,而采用配电网反馈调节系统后,采摘机器人的故障率有所降低,将配电网自动化技术应用到农机自动化控制系统中是可行的。 展开更多
关键词 采摘机器人 自我诊断 反馈调剂 电力系统 配电网
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基于LM-BP神经网络的采摘机器人语音智能识别系统 被引量:14
13
作者 李江岱 段云涛 胡四平 《农机化研究》 北大核心 2021年第9期215-218,223,共5页
随着现代机器人技术的发展,采摘作业机器人也有了很大的进步,自主作业能力有了大幅度提升。各种智能化、自动化的采摘机器人被应用到果实采摘作业过程中,改变了手工采摘作业的生产发生,极大地提高了作业效率。采摘机器人自主作业过程中... 随着现代机器人技术的发展,采摘作业机器人也有了很大的进步,自主作业能力有了大幅度提升。各种智能化、自动化的采摘机器人被应用到果实采摘作业过程中,改变了手工采摘作业的生产发生,极大地提高了作业效率。采摘机器人自主作业过程中,由于受到作业环境的影响,还需要对机器人进行实时监测和远程控制,以保证采摘作业的顺利进行。为此,将语音智能识别系统引入到了采摘机器人远程控制系统的设计上,通过语音识别,采摘机器人可以快速执行动作指令,从而避免环境影响造成的采摘作业质量下降,或者发生碰撞事故的突发状况,提高了机器人对环境的适应能力。 展开更多
关键词 采摘机器人 BP神经网络 语音识别 智能控制 前馈系统
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名优茶采摘机器人的系统设计与试验 被引量:13
14
作者 周宇杰 吴强 +4 位作者 贺磊盈 赵润茂 贾江鸣 陈建能 武传宇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第19期12-23,共12页
针对名优茶采摘劳动力短缺的现状,设计了一种适用于自然环境下作业的名优茶采摘机器人。系统由采摘机械手、3P-Delta机械臂、视觉系统和主控系统构成。机器人通过深度相机获取茶蓬图像,利用深度学习和骨架法计算采摘点。从名优茶的生长... 针对名优茶采摘劳动力短缺的现状,设计了一种适用于自然环境下作业的名优茶采摘机器人。系统由采摘机械手、3P-Delta机械臂、视觉系统和主控系统构成。机器人通过深度相机获取茶蓬图像,利用深度学习和骨架法计算采摘点。从名优茶的生长特征出发,建立了机械臂采摘轨迹模型,采用Bézier曲线对茶叶采摘路径进行优化,降低了机械臂在快速运动过程中的加速度突变,提高了采摘运动的平滑性。利用虚功原理建立机械臂动力学模型,基于滑模控制设计了机械臂采摘控制策略,优化了控制算法中的指数趋近律,有效地抑制了滑模面在快速趋近时的抖振现象。实地测试结果表明,采摘机器人能够实现名优茶的采摘,采摘率和完整率分别为75.53%和54.68%,平均采摘速度为0.451颗/s。 展开更多
关键词 采摘机器人 名优茶 3P-Delta机械臂 BÉZIER曲线 滑模控制 系统集成
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现代物流环境下电子标签拣货系统的设计与实现 被引量:11
15
作者 马银忠 邱胜海 +3 位作者 王云霞 陆云 高成冲 王志亮 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第9期263-265,共3页
近年来,电子标签技术在现代化仓库管理中获得大量的成功应用。研究了现代物流环境下基于电子标签的拣货系统的工作原理及分拣系统的硬件组成结构,基于摘取式和播种式两种货品分拣模式,分析设计了分拣系统的基础数据管理、订单制订、订... 近年来,电子标签技术在现代化仓库管理中获得大量的成功应用。研究了现代物流环境下基于电子标签的拣货系统的工作原理及分拣系统的硬件组成结构,基于摘取式和播种式两种货品分拣模式,分析设计了分拣系统的基础数据管理、订单制订、订单执行与控制以及库存补货、盘点作业、库位报警在内的功能模型和数据库模型,最后基于VB与Oracle数据库实现了分拣系统。实践证明该拣货系统能有效的进行货品分拣管理、订单管理与控制,提高货品分拣的效率,降低库存管理的成本。 展开更多
关键词 电子标签 仓库管理 分拣系统 条形码技术
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气动采摘机械手快速控制系统设计——基于PLC和MCGS组态软件 被引量:10
16
作者 周炜明 许娜 《农机化研究》 北大核心 2019年第5期116-120,共5页
为了提高采摘机械手的作业效率,采用PLC气动控制系统对机械手进行了设计,并利用组态软件MCGS设计了机械手的监测与控制系统,为机械手的结构优化和作业情况监测提供了较为直观和准确的状态数据。为了验证该方案的可行性,对PLC气动控制系... 为了提高采摘机械手的作业效率,采用PLC气动控制系统对机械手进行了设计,并利用组态软件MCGS设计了机械手的监测与控制系统,为机械手的结构优化和作业情况监测提供了较为直观和准确的状态数据。为了验证该方案的可行性,对PLC气动控制系统的采摘机械手果实抓取性能进行了测试,利用MCGS组态软件监测系统对数据进行了统计。测试结果表明:采用PLC控制的气动采摘机械手具有较高的控制精度,且动作速度快,可以满足快速控制的设计需求,MCGS监测系统可成功地对机械手的状态数据进行统计,为机械手的设计和结构优化及作业状态的监测提供了直观准确的状态数据。 展开更多
关键词 采摘机械手 PLC控制 MCGS系统 组态软件 采摘性能
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旋转剪切式红花花丝采摘机械关键部件的设计 被引量:10
17
作者 张振国 吕全贵 +3 位作者 任杰宇 韩长杰 袁盼盼 张学军 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第7期1-6,共6页
针对新疆红花采摘时对花难、切割时破碎率高、采集时采净率低等问题,设计一种旋转剪切式红花花丝采摘机械,该机械采用偏心式进花口及斜置割刀;基于测定的物料特性,含水率为50%左右的花丝适合旋转剪切收获,偏心的进花口与具有7°斜... 针对新疆红花采摘时对花难、切割时破碎率高、采集时采净率低等问题,设计一种旋转剪切式红花花丝采摘机械,该机械采用偏心式进花口及斜置割刀;基于测定的物料特性,含水率为50%左右的花丝适合旋转剪切收获,偏心的进花口与具有7°斜置角度的刀具对红花进行点切割,降低花丝破碎率;设计拟合瘦果轮廓的球面箱体,确定采摘箱地面半径为68 mm,进花口直径设定为35 mm,提高盲采成功率;运用Fluent软件进行分析不同转速下花丝运动情况,确定负压风机适宜为2 400 r/min。 展开更多
关键词 红花花丝 旋转剪切 采摘机械手 Fluent分析 控制系统
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基于类人足球比赛决策系统的采摘机器人多路径优化 被引量:10
18
作者 刘灵敏 胡婧 谢倩 《农机化研究》 北大核心 2018年第7期231-235,共5页
采摘机器人的研究已经成为实现智能化农业的一个热点,到目前为止,采摘机器人还没有一套完备的自主决策系统,对其理论研究也不足;而基于足球比赛决策系统的机器人已经研究的较为成熟,如果将其决策系统移植到采摘机器人上,将大大提高采摘... 采摘机器人的研究已经成为实现智能化农业的一个热点,到目前为止,采摘机器人还没有一套完备的自主决策系统,对其理论研究也不足;而基于足球比赛决策系统的机器人已经研究的较为成熟,如果将其决策系统移植到采摘机器人上,将大大提高采摘机器人的决策效率和自主规划能力。为此,提出了一种基于足球比赛决策系统的采摘机器人多路径优化方法,采用小波神经网络提高了训练后的值和期望目标值的逼近程度,实现了足球比赛路径优化的高精度预测;结合机器视觉技术,采用模糊决策算法对最终的运行轨迹进行决策,实现了机器人的自主路径规划。将该方案移植到了采摘机器人控制系统中,为了验证方案的可行性,采用不同的算法对采摘路径进行优化,结果发现:采用小波神经网络和模糊决策算法可以成功地锁定果实目标,且优化所需时间少,路径最短,满足设计需求。 展开更多
关键词 采摘机器人 足球比赛 决策系统 神经网络 模糊算法
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智能小车在物流分拣系统中的应用 被引量:10
19
作者 王志珍 张涵跃 《物流工程与管理》 2018年第3期67-69,共3页
随着电子商务和物流业的发展,智能小车在物流分拣系统中体现出非常大的应用优势及推广价值。文中通过对智能小车分拣系统的介绍、分拣流程的说明及路径规划的求解,并与滑块分拣机的工作效率加以对比,突出智能分拣系统的应用价值,并对其... 随着电子商务和物流业的发展,智能小车在物流分拣系统中体现出非常大的应用优势及推广价值。文中通过对智能小车分拣系统的介绍、分拣流程的说明及路径规划的求解,并与滑块分拣机的工作效率加以对比,突出智能分拣系统的应用价值,并对其应用前景加以展望。 展开更多
关键词 智能小车 分拣系统 路径规划 无碰撞
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电子商务英语翻译在采摘机器人多语言系统中的应用——基于ESP理论 被引量:9
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作者 雷花 邵文婷 《农机化研究》 北大核心 2020年第2期234-237,242,共5页
随着现代机器人技术的发展,农业作业机器人也有了很大的进步,自主作业能力有了大幅度提升,如自主避障、自主定位导航、自动分辨果实成熟和自动采摘等。采摘机器人的自主作业一般靠编程来实现,在遇到特殊情况时,需要专门的指令来控制采... 随着现代机器人技术的发展,农业作业机器人也有了很大的进步,自主作业能力有了大幅度提升,如自主避障、自主定位导航、自动分辨果实成熟和自动采摘等。采摘机器人的自主作业一般靠编程来实现,在遇到特殊情况时,需要专门的指令来控制采摘机器人。语音信号是一种高效控制指令,如何识别语音控制指令是采摘机器人多语言识别系统的设计关键。为此,基于ESP理论思想,采用DTW算法,对采摘机器人的多语言识别系统进行了设计,并针对其识别的准确率进行了验证。实验结果表明:采摘机器人多语言识别系统可以较好地识别各种语音样本指令,准确率超过了95%,可以满足采摘机器人高精度控制的设计需求。 展开更多
关键词 采摘机器人 多语言系统 语音信号 电子商务 ESP理论
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