软体水果采摘机械手系统设计分析与试验 被引量：17

1

作者 华超 褚凯梅 +1 位作者 陈昕 朱银龙 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期127-132,共6页

为了解决传统刚性机械手在水果采摘方面交互性差和安全性低等问题,设计了一种软体采摘机械手及其控制系统。机械手由4个驱动手指和法兰盘组成,每个手指由硅胶材料注入3D打印的模具固化形成,具有结构简单、成本低、效率高以及交互性好等... 为了解决传统刚性机械手在水果采摘方面交互性差和安全性低等问题,设计了一种软体采摘机械手及其控制系统。机械手由4个驱动手指和法兰盘组成,每个手指由硅胶材料注入3D打印的模具固化形成,具有结构简单、成本低、效率高以及交互性好等优点。在正压和负压驱动下,可实现向内、外两个方向弯曲,抓取过程中能够自动适应抓取物体的形状大小。利用ABAQUS有限元仿真对其弯曲特性进行仿真,分析各个结构参数对弯曲角度的影响,得出最优的结构参数,据此设计制造软体机械手样机。机械手控制系统主要包括电路系统和气路系统,电路系统采用Stm32单片机与Labview上位机软件通讯,控制气路中电磁阀和比例阀的工作状态,并实时显示充气压力;气路系统中的比例阀用于调节气压大小,真空发生器用于提供负压实现向外侧弯曲,并通过电磁阀切换气路的工作模式(正压/负压)。试验表明,研制的软体采摘机械手工作范围为0~60 kPa,能够抓取的最大负载大约为5.8 N,可实现对苹果、西红柿等水果的无损稳定抓取。 展开更多

关键词 3D打印软体 软体采摘机械手 软体机器人 水果采摘

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机器视觉在林业中应用的研究进展 被引量：3

2

作者 骆博文 姜树海 《林业机械与木工设备》 2023年第2期9-14,共6页

机器视觉技术的不断发展,为智能化林业的发展开拓了广阔的前景。介绍了国内外机器视觉技术在林火监测、林果采摘、木材缺陷检测等林业产业中的应用现状,研究了机器视觉在当前的林业发展过程中扮演的重要角色,指出林业技术必然是朝着智... 机器视觉技术的不断发展,为智能化林业的发展开拓了广阔的前景。介绍了国内外机器视觉技术在林火监测、林果采摘、木材缺陷检测等林业产业中的应用现状,研究了机器视觉在当前的林业发展过程中扮演的重要角色,指出林业技术必然是朝着智能化、高效化、低成本化方向发展,同时对机器视觉技术在林业不同领域的发展提出了合理建议。 展开更多

关键词 机器视觉 木材缺陷 林火监测 林果采收

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基于人因工效的枸杞采摘姿势疲劳特性分析

3

作者 潘林威 赵东 +4 位作者 赵健 刘嘉辉 刘玉闯 冯裕科 程延 《林业机械与木工设备》 2024年第7期64-70,74,共8页

近年来我国枸杞产业快速发展,由于农机与农艺不能有效结合,人工枸杞采收作业仍是枸杞生产全过程中最重要的环节,如何高效采收依旧是枸杞行业可持续发展的关键问题。课题利用Jack人因工程软件,主要分析杞农常用的人工采收方式,分析杞农... 近年来我国枸杞产业快速发展,由于农机与农艺不能有效结合,人工枸杞采收作业仍是枸杞生产全过程中最重要的环节,如何高效采收依旧是枸杞行业可持续发展的关键问题。课题利用Jack人因工程软件,主要分析杞农常用的人工采收方式,分析杞农采收过程中常用姿势的疲劳特性,进行评判分析。结合枸杞采摘特点,以人因工程为研究基础,通过定性分析与定量分析相结合的分析方法,以枸杞采摘作业姿势为研究内容,Jack模拟仿真软件为研究工具,分析不同枸杞采摘作业姿势对人体不同的疲劳特性影响,并给予影响评分,建立枸杞采摘作业疲劳评价体系,根据不同环境、不同姿势、不同状态的综合评分实现劳动姿势疲劳判断,为辅助穿戴式枸杞采摘装置的设计奠定理论基础,提高杞农个体采摘效率,并指导人们安全作业。 展开更多

关键词 人因工程 林果采收 枸杞 疲劳分析

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吴起县沙棘果、叶、枝干采收技术

4

作者 刘卫华 《国际沙棘研究与开发》 2006年第3期36-39,共4页

剪果枝法为吴起县目前果实采收的主要方法,在工作中应防止野蛮采收,对具有经济产量的果枝,结合修剪进行适度剪取。采叶分为提取黄酮和制作茶叶两种用途,具有不同的采摘标准。枝条修剪以及平茬均为获取枝干的途径,同时平茬也是更新复壮... 剪果枝法为吴起县目前果实采收的主要方法,在工作中应防止野蛮采收,对具有经济产量的果枝,结合修剪进行适度剪取。采叶分为提取黄酮和制作茶叶两种用途,具有不同的采摘标准。枝条修剪以及平茬均为获取枝干的途径,同时平茬也是更新复壮的重要手段。各种沙棘原料获取后,应及时运输,注意保鲜,仔细处理后备用。 展开更多

关键词 沙棘 采果 采叶 采枝 吴起县

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基于模糊聚类的果实采摘超分辨率重建方法

5

作者 陈露 党钊钊 王奎武 《湖北农业科学》 北大核心 2014年第3期681-685,共5页

在现有的基于稀疏表示的图像超分辨率算法的基础上,提出了一种新的基于模糊聚类的超分辨率重建算法,并使用L-曲线法确定正则化参数,有效降低了图像的边缘锯齿效应,提升了图像整体的平滑性,改善了基于稀疏约束算法的主客观重建质量。通... 在现有的基于稀疏表示的图像超分辨率算法的基础上,提出了一种新的基于模糊聚类的超分辨率重建算法,并使用L-曲线法确定正则化参数,有效降低了图像的边缘锯齿效应,提升了图像整体的平滑性,改善了基于稀疏约束算法的主客观重建质量。通过与线性插值法、Elad重建方法的仿真对比分析,基于模糊聚类的超分辨率重建方法可以显著提高果实自动化采摘图像的超分辨率重建效果。 展开更多

关键词 超分辨率重建 稀疏表示 聚类 L-曲线 果实采摘

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果园采摘机械的现状及发展趋势 被引量：90

6

作者 蓝峰 苏子昊 +1 位作者 黎子明 谢舒 《农机化研究》 北大核心 2010年第11期249-252,共4页

介绍了果实机械化采摘的意义和机械采摘的主要方式;阐述了国内外果园机械式采摘和机器人采摘的发展历程、研究现状;同时,描述了部分采摘机械及其工作原理,指出了制约我国果园采摘机械发展的因素,最后分析了果园采摘机械的发展趋势。

关键词 果园采摘机械 制约因素 发展趋势

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基于彩色信息的树上柑橘识别研究 被引量：55

7

作者 徐惠荣 叶尊忠 应义斌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期98-101,共4页

为正确识别自然环境中的树上水果,从而为机械手的运动提供参数并完成水果的自动采摘,研究了基于彩色信息的树上柑橘识别方法。在对53幅含有各种背景情况的可见光彩色图像进行颜色特征提取和理解的基础上,建立了利用柑橘、树叶、树枝在R-... 为正确识别自然环境中的树上水果,从而为机械手的运动提供参数并完成水果的自动采摘,研究了基于彩色信息的树上柑橘识别方法。在对53幅含有各种背景情况的可见光彩色图像进行颜色特征提取和理解的基础上,建立了利用柑橘、树叶、树枝在R-B颜色指标上的差异进行树上柑橘识别的颜色模型,并利用动态阈值法,根据图像特征动态产生阈值T,将柑橘从背景中分割出来。分别在顺光条件和逆光条件下进行了试验分析,试验结果表明该识别模型可以实现对树上可见的柑橘的识别,并适用于单个和多个果实的识别,正确识别率较高。 展开更多

关键词 机器视觉 柑橘收获 彩色图像处理 动态阈值

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基于立体视觉的水果采摘机器人系统设计 被引量：35

8

作者 周俊 刘锐 张高阳 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期158-162,共5页

基于立体视觉建立了水果采摘机器人系统。在图像空间利用Hough变换检测出果实目标,并利用随机采样目标上均匀分布多个点的三维坐标信息重建果实球模型,进而获得目标质心的空间位置坐标;通过最小二乘法研究了采摘机器人手眼标定;分析了... 基于立体视觉建立了水果采摘机器人系统。在图像空间利用Hough变换检测出果实目标,并利用随机采样目标上均匀分布多个点的三维坐标信息重建果实球模型,进而获得目标质心的空间位置坐标;通过最小二乘法研究了采摘机器人手眼标定;分析了采摘机器人的轨迹规划。实验结果表明,设计的自动采摘系统可以有效地消除遮挡以及立体视觉匹配失效等因素的影响,目标定位误差小于8 mm,显著地提高了抓取的精度和可靠性。 展开更多

关键词 采摘机器人 立体视觉 手眼标定 识别

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基于深度学习和图像处理的水果收获机器人抓取系统 被引量：15

9

作者 董戈 《农机化研究》 北大核心 2021年第3期260-264,共5页

首先,介绍了水果收获机器人抓取系统的总体架构;然后,利用深度学习对水果目标识别进行了研究,实现了一套基于卷积神经网络的目标检测算法;接着,利用图像处理技术实现了对目标物体定位的功能,可以引导水果收获机器人完成对目标水果的采... 首先,介绍了水果收获机器人抓取系统的总体架构;然后,利用深度学习对水果目标识别进行了研究,实现了一套基于卷积神经网络的目标检测算法;接着,利用图像处理技术实现了对目标物体定位的功能,可以引导水果收获机器人完成对目标水果的采摘。实验结果表明:水果收获机器人抓取系统对水果坐标的计算误差较小,且具备较强的水果识别和定位能力。 展开更多

关键词 水果收获机器人 深度学习 目标识别 图像处理

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履带式高地隙油茶果振动采收机设计与试验 被引量：12

10

作者 杜小强 宁晨 +3 位作者 贺磊盈 钱寅 张国凤 姚小华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期113-121,共9页

针对油茶人工采收效率低,劳动力成本大,且油茶果成熟期短、花果同期等问题,设计了可实现连续振动落果和收集的履带式高地隙油茶果振动采收机。采收机采用骑跨式车架沿油茶树种植行行走,利用曲柄摇杆机构驱动多排阵列的指排杆按照一定的... 针对油茶人工采收效率低,劳动力成本大,且油茶果成熟期短、花果同期等问题,设计了可实现连续振动落果和收集的履带式高地隙油茶果振动采收机。采收机采用骑跨式车架沿油茶树种植行行走,利用曲柄摇杆机构驱动多排阵列的指排杆按照一定的运动轨迹对树冠两侧同时击打作业,落果通过收集板汇集后输送到果箱。根据击打轨迹对采收机击打装置的曲柄摇杆机构进行设计,并用ADAMS软件验证指排架运动轨迹。通过ANSYS软件对击打装置机架和采收机车架进行有限元模态分析,获得其前6阶固有频率,确定其不会发生共振。为接收振动掉落的油茶果,设计了高低错落分布的收集板,不仅能接收落果,且能顺利避开树干,实现整机在运动中完成振动落果和收集作业。最后,加工装配振动采收机样机,在击打液压马达转速为360 r/min条件下进行油茶林地整机试验,试验结果表明,油茶果采收率为87.56%,花苞掉落率为25.86%,满足油茶果采收要求。 展开更多

关键词 油茶果 振动采收机 高地隙 果实采收率 花苞掉落率

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基于RBF的水果采摘机器人关节伺服自适应滑模控制 被引量：10

11

作者 曾丽娟 孙杰 《农机化研究》 北大核心 2017年第9期207-211,共5页

针对水果采摘机器人关节伺服存在不确定性及其上界值无法测量等问题,提出了一种基于RBF网络的滑模变结构控制策略,通过RBF神经网络实现对不确定性的上界进行自适应预测,进一步改进了控制器的效果。在Mat Lab中进行仿真试验,结果表明:与... 针对水果采摘机器人关节伺服存在不确定性及其上界值无法测量等问题,提出了一种基于RBF网络的滑模变结构控制策略,通过RBF神经网络实现对不确定性的上界进行自适应预测,进一步改进了控制器的效果。在Mat Lab中进行仿真试验,结果表明:与传统的基于上界已知的滑模控制器相比,本文所提出的基于RBF网络的滑模变结构控制策略具有位置控制精度高、收敛速度快及抖动抑制能力强等特点,控制效果得到了进一步的提高。 展开更多

关键词 滑模控制 采摘机器人 位置跟踪 不确定 RBF网络 抖动

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余甘子果实不同发育阶段品质比较

12

作者 宋志姣 梁凤鸣 +2 位作者 章金龙 黄佳聪 李晓娇 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期255-261,共7页

为了解余甘子果实品质随果实发育的动态变化规律,以‘高黎贡山’和‘保山2号’两个余甘子品种为研究材料,于4个不同发育阶段(7月16日、9月1日、10月15日、11月30日)分别采集两个品种的果实测定其水分、可溶性固形物、可食率、总酸、总... 为了解余甘子果实品质随果实发育的动态变化规律,以‘高黎贡山’和‘保山2号’两个余甘子品种为研究材料,于4个不同发育阶段(7月16日、9月1日、10月15日、11月30日)分别采集两个品种的果实测定其水分、可溶性固形物、可食率、总酸、总糖、维生素C、单宁酸、多酚和没食子酸含量等指标,分析其动态变化规律;基于各品质指标间的相关性进行分析,并利用主成分分析对各发育阶段果实品质指标进行综合评价,以确定适宜采收期。结果表明,同品种余甘子所测定的品质指标在不同发育阶段差异极显著(P<0.01)。各个指标在果实发育趋向成熟的过程中的变化趋势因指标而异,总酸、总糖、维生素C和多酚含量随着果实不断发育呈先升高后降低的趋势,可溶性固形物含量则先降低后升高。‘高黎贡山’和‘保山2号’余甘子的总糖和多酚相关系数最高,均在0.9以上。基于所有品质指标测定及分析结果,认为10月15日左右为两个品种余甘子果实的最佳采收期,此时采摘的‘高黎贡山’和‘保山2号’余甘子总酸、维生素C、总糖、单宁酸、多酚含量均最高,‘高黎贡山’的可溶性固形物和‘保山2号’的没食子酸含量亦最高。 展开更多

关键词 余甘子 果实发育阶段 果实品质 综合评价 果实采收期

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水肥一体化条件下设施甜瓜灌溉施肥制度试验研究 被引量：6

13

作者 黄卿宜 孙一迪 +2 位作者 周明耀 王恬 陈喜锋 《节水灌溉》 北大核心 2022年第4期71-76,共6页

为探求水肥一体化条件下甜瓜适宜的施肥灌溉制度,采用大棚盆栽试验,以常规撒施浇灌复合肥为对照,设置甜瓜全生育期不同灌水下限(W1:75%θ_(fc)、W2:65%θ_(fc)、W3:55%θ_(fc))、不同追肥水平(F1:1050 kg/hm^(2)、F2:735 kg/hm^(2))两因... 为探求水肥一体化条件下甜瓜适宜的施肥灌溉制度,采用大棚盆栽试验,以常规撒施浇灌复合肥为对照,设置甜瓜全生育期不同灌水下限(W1:75%θ_(fc)、W2:65%θ_(fc)、W3:55%θ_(fc))、不同追肥水平(F1:1050 kg/hm^(2)、F2:735 kg/hm^(2))两因素,研究水肥一体化并施入厨余有机肥条件下对薄皮甜瓜生长、产量、水肥利用率及品质的影响。试验结果表明,增加施肥量对株高茎粗有显著提升,在伸蔓期之后,W2的茎粗显著大于W1和W3。施肥水平对点花和收果时间没有显著影响,但高灌水下限能够让作物提早进入成熟期,提高收果时的市场价值。灌水量和施肥量越大,果实形态各指标也随之增大。W1F1产量最高,相比W3F2提高了35.5%,与W2F1产量不显著;降低灌水下限,WUE(水分利用效率)逐渐上升、PFP(肥料偏生产力)逐渐下降。WUE最大值是W3F1,是CK的1.58倍,PFP最大的处理是W1F1,比最低的CK提升了28.4%。降低施肥量有利于甜瓜品质的积累。增大灌水量显著降低甜瓜的还原糖和可溶性固形物累积量;降低灌水量,VC和可溶性蛋白累积量呈先增大后降低的趋势。对品质进行综合评价排序,W2F2的品质最好,W2F1次之。常熟地区进行设施甜瓜种植,若只考虑市场价值可以采用W1F1方案作为灌溉施肥制度,综合考虑产量、品质和水肥利用率采用W2F1更为适宜。 展开更多

关键词 水肥一体化 水分利用效率 肥料偏生产力 收果时间 厨余有机肥 品质 产量

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振动式林果采收机的机械化应用与试验研究 被引量：7

14

作者 木合塔尔.米吉提 玛依努尔.托乎提 吾尔泥沙.吐尼牙孜 《农机化研究》 北大核心 2018年第5期105-110,共6页

随着社会经济发展及我国林果产业的发展壮大,已开始采用密植型果园种植方式开展生产。目前林果种植过程瓶颈段为采收环节,为提高采收效率及降低采收成本必须提升采收机械化程度。为此,针对一种偏心振动式林果采收机,结合采收过程实际状... 随着社会经济发展及我国林果产业的发展壮大,已开始采用密植型果园种植方式开展生产。目前林果种植过程瓶颈段为采收环节,为提高采收效率及降低采收成本必须提升采收机械化程度。为此,针对一种偏心振动式林果采收机,结合采收过程实际状况建立了仿真动力学模型,在动力学模型基础上确定振动式林果采收机参数,并对关键部件进行设计研究。最后,通过试验确定振动式林果采收机工作性能能否满足生产需求,并对激振频率与振动式林果采收机工作特性关系展开分析,为振动式林果采收机实际生产奠定理论基础。 展开更多

关键词 振动式 林果采收机 机械化 偏心

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基于支持向量机的多光谱番茄磷营养诊断 被引量：6

15

作者 梁喜凤 周涛 王斌锐 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期1-7,共7页

为提高番茄磷营养水平检测精度,针对目前基于光谱分析的作物磷营养水平检测精度较低以及磷的光谱反射率受叶绿素和花青素影响的问题,提出了结合番茄样本光谱特征和生理特征融合的番茄磷营养水平诊断策略。以自行培育的25%,50%,75%,100%,... 为提高番茄磷营养水平检测精度,针对目前基于光谱分析的作物磷营养水平检测精度较低以及磷的光谱反射率受叶绿素和花青素影响的问题,提出了结合番茄样本光谱特征和生理特征融合的番茄磷营养水平诊断策略。以自行培育的25%,50%,75%,100%,150%五个梯度水平的磷营养胁迫水培番茄样本为研究对象,分别利用光谱分析仪和叶绿素仪采集不同磷营养水平番茄叶片的光谱数据和SPAD值并对叶片花青素含量进行测定,提取各样本在不同波长下的光谱反射率和生理特征（SPAD值和花青素含量）作为番茄磷营养诊断的特征变量,基于最小二乘支持向量机建立诊断模型,通过改进粒子群优化算法获取支持向量机的最优参数。将120个番茄样本随机分为校验集和测试集分别进行试验,结果表明,采用该文的建模方法结合番茄样本光谱特征和生理特征能够建立精度较高的番茄磷营养水平预测模型,高于对比的其他方法,其相关系数和均方根误差分别为0.9611和0.461,具有较好的诊断作用,为番茄磷素的快速检测提供了新的思路。 展开更多

关键词 番茄 磷 光谱 营养诊断 支持向量回归

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水果采摘机械臂神经网络自适应反演控制研究 被引量：5

16

作者 阮玉镇 《农机化研究》 北大核心 2015年第3期165-169,共5页

针对水果采摘单连杆柔性机器臂系统,提出一种基于RBF神经网络动态面反演自适应控制算法。该算法通过动态面控制技术,有效解决由于反演设计带来系统"计算膨胀问题",并通过RBF神经网络对系统中未知或不确定函数进行逼近,实现神... 针对水果采摘单连杆柔性机器臂系统,提出一种基于RBF神经网络动态面反演自适应控制算法。该算法通过动态面控制技术,有效解决由于反演设计带来系统"计算膨胀问题",并通过RBF神经网络对系统中未知或不确定函数进行逼近,实现神经网络自适应反演控制。最后,通过Lyapunov稳定理论证明闭环系统的一致最终有界。仿真结果验证了该控制器的有效性。 展开更多

关键词 水果采摘机械臂 动态面反演 RBF神经网络

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我国林果机械振动式采收装备及理论研究进展

17

作者 崔王斌 周宏平 +1 位作者 许林云 王艳艳 《世界林业研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期64-70,共7页

林果采收是林果生产中较为关键的一个环节。随着我国林果种植面积的不断扩大,传统的人工采摘方式已经不能满足采收的需求,自动化、机械化采收已成为必然的趋势。近年来,国内学者已经针对不同种类的林果采收机械开展了针对性地研究。文... 林果采收是林果生产中较为关键的一个环节。随着我国林果种植面积的不断扩大,传统的人工采摘方式已经不能满足采收的需求,自动化、机械化采收已成为必然的趋势。近年来,国内学者已经针对不同种类的林果采收机械开展了针对性地研究。文中主要阐述机械振动式采收装备的工作机理,介绍了现有的典型机械振动式采收装备,从树体三维模型重建、树体系统建模、树体动力学试验与仿真分析3个方面对机械振动式采收理论研究现状进行综述,并针对国内研究中存在的不足展望今后的研究方向。 展开更多

关键词 林果采收机械 机械振动式 振动装置 动力学特性

原文传递

水果采摘机器人视觉系统与机械手研究进展 被引量：7

18

作者 苟园旻 闫建伟 +2 位作者 张富贵 孙成宇 徐勇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第9期13-26,共14页

水果采摘机器人对实现水果装备自动化智能化具有重要意义。对近年国内外水果采摘机器人领域关键技术研究工作进行总结,根据水果采摘机器人的重要组成结构与关键技术,对水果采摘机器人视觉系统的关键技术:传统基于水果特征的图像分割方... 水果采摘机器人对实现水果装备自动化智能化具有重要意义。对近年国内外水果采摘机器人领域关键技术研究工作进行总结,根据水果采摘机器人的重要组成结构与关键技术,对水果采摘机器人视觉系统的关键技术:传统基于水果特征的图像分割方法如阈值法、边缘检测法、基于颜色特征的聚类算法与基于区域的图像分割算法,基于深度学习的目标识别算法以及目标果实的定位等进行分析和对比;总结了水果采摘机器人机械臂与末端执行器的技术发展现状,指出水果采摘机器人存在的问题;对未来水果采摘机器人的发展趋势及方向进行了展望,可为水果采摘机器人相关研究提供参考。 展开更多

关键词 采摘机器人 水果收获 机器视觉 神经网络 机械手

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云南青刺果栽培现状及发展对策 被引量：2

19

作者 程静 杨建华 《林业调查规划》 2017年第5期104-105,109,共3页

介绍青刺果药用、保健、食用等方面的价值以及云南省内青刺果天然分布及人工栽培面积。对优质品种欠缺、种植管理技术粗放、果实采收困难等产业发展中存在的问题进行分析,藉此提出开展优良品种选育及丰产栽培技术研究等对策。

关键词 青刺果 栽培技术 管理技术 品种选育 果实采收

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接骨木果实采收及处理技术规程

20

作者 吴海涛 张峰 +3 位作者 李承科 翟红莲 郭慧敏 吴德军 《现代农业科技》 2018年第12期145-146,共2页

从接骨木果实采收、采后处理、干果贮藏、质量控制、运输等关键环节提出了一些实用性强的技术措施,以提高接骨木果实采收质量,达到果实优质优价和提高储藏值的目的。

关键词 接骨木 果实采收 采后处理

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