農(nóng)業(yè)移栽機器人技術(shù)及應用

目錄
前言
第1章緒論
1.1農(nóng)業(yè)機器人的起源與發(fā)展
1.2農(nóng)業(yè)移栽機器人的定義
1.3農(nóng)業(yè)移栽機器人研究的意義與目的
1.3.1大田移栽機器人研究的意義
1.3.2設(shè)施移栽機器人研究的意義
1.3.3現(xiàn)存問題及發(fā)展趨勢
第2章移栽機器人作業(yè)參數(shù)感知與識別系統(tǒng)
2.1傳感器感知技術(shù)
2.1.1加速度傳感器
2.1.2力學傳感器
2.1.3激光傳感器
2.2圖像處理與機器視覺
2.2.1圖像預處理技術(shù)
2.2.2目標檢測與識別
2.2.3深度圖像處理
2.3移栽機器人取苗夾持力傳感器技術(shù)
2.3.1取苗爪結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.3.2傳感器原理設(shè)計
2.3.3夾持力傳感器信號檢測系統(tǒng)設(shè)計
2.3.4基于LabVIEW的傳感器監(jiān)測系統(tǒng)
2.3.5傳感器參數(shù)標定與取苗試驗
2.4基于機器學習的壟作導航系統(tǒng)研究
2.4.1基于Res2Net50的模型優(yōu)化
2.4.2改進Res2Net50識別模型訓練
2.5基于深度學習的缽苗移栽直立度檢測
2.5.1栽植機構(gòu)及其工作原理
2.5.2直立度評價
2.5.3數(shù)據(jù)集建立
2.5.4監(jiān)測系統(tǒng)整體架構(gòu)
2.5.5硬件設(shè)計
2.5.6YOLO-RDS檢測算法設(shè)計
2.5.7角度預測模塊
2.5.8RWBF方法
2.5.9系統(tǒng)集成設(shè)計
第3章移栽機器人控制系統(tǒng)
3.1控制系統(tǒng)原理
3.1.1PID控制器
3.1.2模糊控制器
3.1.3模糊PID控制
3.1.4視覺伺服控制系統(tǒng)
3.2基于視覺伺服控制的低損取苗方法
3.2.1低損取苗原理
3.2.2數(shù)據(jù)集構(gòu)建
3.2.3UNet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
3.2.4UNet模型改進
3.2.5遷移學習和評價指標
3.2.6取苗點估計算法
3.3基于PID控制算法的取投苗裝置控制系統(tǒng)
3.3.1總體需求
3.3.2供苗機構(gòu)控制方案
3.3.3取送苗機構(gòu)控制方案
3.3.4投苗機構(gòu)控制方案
3.3.5Fuzzy-PID步進定位系統(tǒng)的控制算法
3.3.6多電機變速取投苗控制方法
第4章移栽機器人執(zhí)行系統(tǒng)
4.1機械化移栽苗-機互作機理
4.1.1取苗方式分析
4.1.2取苗爪插拔過程分析
4.1.3取苗夾針插拔姿態(tài)模型構(gòu)建
4.2取苗機構(gòu)設(shè)計
4.2.1取苗機構(gòu)軌跡要求
4.2.2取苗機構(gòu)運動學分析
4.2.3取苗機構(gòu)運動模型的建立
4.2.4取苗機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.2.5取苗機構(gòu)力學特性分析
4.3高速移栽機支撐臂振動特性與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
4.3.1高速插秧機支撐臂有限元模態(tài)分析
4.3.2基于模態(tài)置信度矩陣優(yōu)化的模態(tài)試驗
4.3.3移栽機支撐臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
第5章設(shè)施農(nóng)業(yè)分選移栽機器人
5.1分選機器人總體設(shè)計
5.1.1整體部件設(shè)計
5.1.2基于機器視覺Heal劣質(zhì)苗檢測系統(tǒng)的研究
5.1.3多方位自反饋控制系統(tǒng)
5.1.4缽苗智能識別分級與多方位自反饋控制的相互協(xié)作
5.1.5控制系統(tǒng)工作流程
5.2移栽機器人的總體設(shè)計
5.2.1穴盤運輸定位機構(gòu)
5.2.2缽苗移栽末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.2.3取苗裝置驅(qū)動結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.2.4控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
5.2.5缽苗移栽方法
第6章丘陵山地移栽機器人
6.1丘陵山地姿態(tài)調(diào)平移栽機器人總體設(shè)計
6.1.1整機部件設(shè)計
6.1.2取投苗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
6.1.3姿態(tài)調(diào)平系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
6.2姿態(tài)調(diào)平系統(tǒng)的運動學分析
6.2.1運動學方程及求解算法
6.2.2調(diào)平仿真模型建立
6.2.3姿態(tài)調(diào)平系統(tǒng)運動學仿真分析
6.3移栽機姿態(tài)調(diào)平系統(tǒng)控制
6.3.1姿態(tài)調(diào)平控制原理
6.3.2姿態(tài)調(diào)平控制算法
第7章植物工廠移栽機器人
7.1移栽裝置設(shè)計
7.1.1末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計
7.1.2多末端執(zhí)行器聯(lián)動變距機構(gòu)設(shè)計
7.1.3輸送機構(gòu)設(shè)計
7.1.4移栽裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
7.2移栽機械手性能試驗與分析
7.2.1取苗性能影響因素分析
7.2.2試驗評價指標
7.3基于超綠算法的缽苗低損避讓移栽方法研究
7.3.1基于超綠算法的缽苗低損避讓移栽原理
7.3.2Intel RealSense D415深度相機位置標定
7.3.3缽苗邊緣點識別算法
7.3.4缽苗邊緣點標定試驗
7.3.5缽苗邊緣點標定驗證
7.4移栽裝置控制系統(tǒng)設(shè)計與分析
7.4.1整機功能與作業(yè)動作分析
7.4.2移栽裝置工作流程分析
7.4.3控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
7.4.4控制系統(tǒng)電路搭建
7.5移栽裝置整機性能試驗與分析
7.5.1試驗參數(shù)選擇
7.5.2整機移栽試驗
參考文獻