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农林业采收机器人发展现状 被引量：19
1
作者 陈至灵 姜树海 孙翊 《农业工程》 2019年第2期10-18,共9页
机器人采收是农林业现代化的关键技术之一。文中基于采收机器人采收对象进行分类,主要类型有苹果采收机器人、草莓采收机器人、番茄采收机器人、黄瓜采收机器人和林业采收机器人等,根据采收机器人类型对国内外农林业采收机器人的研究进... 机器人采收是农林业现代化的关键技术之一。文中基于采收机器人采收对象进行分类,主要类型有苹果采收机器人、草莓采收机器人、番茄采收机器人、黄瓜采收机器人和林业采收机器人等,根据采收机器人类型对国内外农林业采收机器人的研究进行了分析,讨论了采收机器人发展过程中涉及的导航避障、视觉系统和末端执行器这些关键技术,通过分析现有采收机器人的优缺点,提出了目前研究中在末端执行器、图像识别技术、导航定位技术、柔性结构和机器人本体设计方面的问题,展望了未来农林业采收机器人的发展方向。 展开更多
关键词 农林业 采收机器人 果蔬采摘 研究进展
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基于改进YOLACT++的成熟芦笋检测-判别-定位方法
2
作者 汪小旵 李为民 +3 位作者 王琳 施印炎 武尧 王得志 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期259-271,共13页
为解决芦笋采收机器人选择性采收过程中成熟芦笋的判别和采摘手准确定位难题,提出了一种改进YOLACT++(You only look at coefficients)算法,利用该方法对成熟芦笋进行检测判别并定位采收切割。通过引入CBAM(Convolutional block attenti... 为解决芦笋采收机器人选择性采收过程中成熟芦笋的判别和采摘手准确定位难题,提出了一种改进YOLACT++(You only look at coefficients)算法,利用该方法对成熟芦笋进行检测判别并定位采收切割。通过引入CBAM(Convolutional block attention module)注意力机制以及SPP(Spatial pyramid pooling)结构改进传统的YOLACT++主干网络,提高了特征提取的有效性;设计了适用于芦笋目标检测的锚框长宽比以保证覆盖到不同姿态的芦笋,以提高网络检测速度和准确率。利用生成的芦笋掩膜分段计算芦笋长度和基部直径,来判定成熟芦笋,并通过空间位姿向量计算成熟芦笋基部区域切割点位置。采收机器人田间试验结果表明,经过训练的改进YOLACT++模型的检测准确率为95.22%,掩膜平均准确率为95.60%,640像素×480像素图像检测耗时53.65 ms,成熟芦笋判别准确率为95.24%,在X、Y、Z方向的切割点定位误差小于2.89 mm,滚转角和俯仰角误差最大为7.17°;与Mask R-CNN、SOLO和YOLACT++模型相比,掩膜平均准确率分别提高2.28、9.33、21.41个百分点,最大定位误差分别降低1.07、1.41、1.92 mm,最大角度误差分别降低1.81°、2.46°和3.81°。使用该方法试制的芦笋采收机器人,采收成功率为96.15%,单根芦笋采收总耗时仅为12.15 s。本研究提出的检测-判别-定位方法在保证响应速度的前提下具有较高的检测精度和定位精度,为优化改进基于机器视觉的芦笋采收机器人提供了技术支持。 展开更多
关键词 芦笋 采收机器人 选择性采收 YOLACT++算法 目标检测 定位
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白芦笋采收机器人视觉定位与采收路径优化方法 被引量：3
3
作者 李扬 张萍 +1 位作者 苑进 刘雪美 《智慧农业（中英文）》 2020年第4期65-78,共14页
依据笋芽出土状态的选择性收获是目前白芦笋公认的最佳收获方式。针对采收过程中机器视觉识别笋尖存在笋尖与垄面纹理和颜色相近等识别难题,本研究提出了一种变尺度感兴趣区域(ROI)检测方法,融合图像色域变换、直方图均值化、形态学和... 依据笋芽出土状态的选择性收获是目前白芦笋公认的最佳收获方式。针对采收过程中机器视觉识别笋尖存在笋尖与垄面纹理和颜色相近等识别难题,本研究提出了一种变尺度感兴趣区域(ROI)检测方法,融合图像色域变换、直方图均值化、形态学和纹理滤波等技术,研究了笋尖识别与精准定位方法;在定位多笋尖坐标基础上,提出了多笋芽的采收路径优化方法,解决了因采收路径不合理导致的采收效率低的问题。首先,通过机器人视觉系统实时采集采收区域图像并进行RGB三通道高斯滤波,采用HSV色域变换并进行直方图均值化处理。在此基础上,对笋尖、土壤进行特征聚类分析,根据笋芽抽发程度研究变尺度ROI检测方法,对采集图像中笋尖的形态学以及笋尖和土壤的纹理进行统计学分析,设定笋尖的似圆度阈值,并参考纹理特征参数,判定笋尖位置,计算其几何中心,获得笋尖轮廓中心坐标。其次,为实现白芦笋的高效采收,根据多目标点与集箱点的位置分布,本研究设计了一种基于多叉树遍历的采收路径优化算法,以获得多个目标笋尖的最优采收路径。最后,搭建采收机器人试验平台开展了笋尖定位与采收验证性试验。结果表明,视觉系统对白芦笋的识别率可达98.04%,笋尖轮廓中心坐标的定位最大误差X方向为0.879 mm,Y方向为0.882 mm,采收笋的个数在不同情况下,采用路径优化后的末端执行器运动距离平均可节省43.89%,末端执行器定位成功率达到100%,在实验室环境下的白芦笋采收率达到88.13%,验证了采用视觉定位的白芦笋采收机器人选择性采收的可行性。 展开更多
关键词 白芦笋 采收机器人 选择性采收 视觉定位 采收路径优化 笋尖识别
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温室番茄单果采收机器人探讨 被引量：1
4
作者 赵文峰 高飞 +3 位作者 魏富奎 吴乃刚 孙燕敏 胡修慧 《河北农机》 2021年第17期18-19,共2页
本文论述了我国温室番茄单果采收机器人的研发迫在眉睫,介绍了五款番茄采收机器人的结构及特点,提出了集成多执行器采收机器人的设想,认为集成多执行器采收机器人适合我国温室番茄单果采收,易于推广商业化。
关键词 温室番茄 番茄单果采收机器人 集成多执行器采收机器人
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苹果生产智能底盘与除草及收获装备技术研究进展 被引量：1
5
作者 段罗佳 杨福增 +2 位作者 闫彬 史帅旗 秦纪凤 《智慧农业（中英文）》 2022年第3期24-41,共18页
苹果产业作为苹果主产区经济发展的支柱产业,为当地果农增收、农业增效做出了重要贡献。随着产业的转型升级,苹果生产机械化和智能化的发展程度将影响其经济效益。为推进苹果生产智能化技术研究与智能装备研发,本文概述了苹果生产各个... 苹果产业作为苹果主产区经济发展的支柱产业,为当地果农增收、农业增效做出了重要贡献。随着产业的转型升级,苹果生产机械化和智能化的发展程度将影响其经济效益。为推进苹果生产智能化技术研究与智能装备研发,本文概述了苹果生产各个环节机械化水平,阐述了动力底盘、除草装备、收获装备等苹果生产装备主要技术特点,归纳了自动调平与控制、自主导航、自动避障、杂草识别、杂草去除、苹果识别、苹果定位、苹果分离等技术分别在智能化动力底盘、智能除草装备、苹果采收机器人上的研究与应用进展,并阐明了上述3种智能装备关键技术的基本原理和特点。在此基础上,指出了目前苹果生产智能装备技术面临的挑战,并提出了发展建议。 展开更多
关键词 苹果产业 智能化 动力底盘 除草装备 苹果采收机器人
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丘陵地区柑橘园采收搬运机器人系统的研制
6
作者 赵铖钥 马伟 +2 位作者 苏道毕力格 徐海东 谭彧 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期167-172,共6页
针对丘陵地区柑橘园地形多为坡地,柑橘采收搬运困难、劳动强度大,严重制约丘区现代柑橘园发展的问题,通过计算机三维设计、电路搭建和软件控制等方法,研制了丘区柑橘园采收搬运机器人系统,并通过性能测试.试验结果表明,该机器人能够满... 针对丘陵地区柑橘园地形多为坡地,柑橘采收搬运困难、劳动强度大,严重制约丘区现代柑橘园发展的问题,通过计算机三维设计、电路搭建和软件控制等方法,研制了丘区柑橘园采收搬运机器人系统,并通过性能测试.试验结果表明,该机器人能够满足丘陵地区柑橘园采摘搬运检测准确率和跟随运输精度要求,检测准确率高于97%,跟随运输精度超过90%. 展开更多
关键词 采收搬运机器人 姿态识别 变模式跟随 数据融合 自主导航
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