農(nóng)業(yè)移栽機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用

目錄
前言
第1章緒論
1.1農(nóng)業(yè)機(jī)器人的起源與發(fā)展
1.2農(nóng)業(yè)移栽機(jī)器人的定義
1.3農(nóng)業(yè)移栽機(jī)器人研究的意義與目的
1.3.1大田移栽機(jī)器人研究的意義
1.3.2設(shè)施移栽機(jī)器人研究的意義
1.3.3現(xiàn)存問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)
第2章移栽機(jī)器人作業(yè)參數(shù)感知與識(shí)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(xué)傳感器
2.1.3激光傳感器
2.2圖像處理與機(jī)器視覺
2.2.1圖像預(yù)處理技術(shù)
2.2.2目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別
2.2.3深度圖像處理
2.3移栽機(jī)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(jì)
2.3.2傳感器原理設(shè)計(jì)
2.3.3夾持力傳感器信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.3.4基于LabVIEW的傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
2.3.5傳感器參數(shù)標(biāo)定與取苗試驗(yàn)
2.4基于機(jī)器學(xué)習(xí)的壟作導(dǎo)航系統(tǒng)研究
2.4.1基于Res2Net50的模型優(yōu)化
2.4.2改進(jìn)Res2Net50識(shí)別模型訓(xùn)練
2.5基于深度學(xué)習(xí)的缽苗移栽直立度檢測(cè)
2.5.1栽植機(jī)構(gòu)及其工作原理
2.5.2直立度評(píng)價(jià)
2.5.3數(shù)據(jù)集建立
2.5.4監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體架構(gòu)
2.5.5硬件設(shè)計(jì)
2.5.6YOLO-RDS檢測(cè)算法設(shè)計(jì)
2.5.7角度預(yù)測(cè)模塊
2.5.8RWBF方法
2.5.9系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)
第3章移栽機(jī)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(jìn)
3.2.5遷移學(xué)習(xí)和評(píng)價(jià)指標(biāo)
3.2.6取苗點(diǎn)估計(jì)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(jī)構(gòu)控制方案
3.3.3取送苗機(jī)構(gòu)控制方案
3.3.4投苗機(jī)構(gòu)控制方案
3.3.5Fuzzy-PID步進(jìn)定位系統(tǒng)的控制算法
3.3.6多電機(jī)變速取投苗控制方法
第4章移栽機(jī)器人執(zhí)行系統(tǒng)
4.1機(jī)械化移栽苗-機(jī)互作機(jī)理
4.1.1取苗方式分析
4.1.2取苗爪插拔過(guò)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(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.1取苗機(jī)構(gòu)軌跡要求
4.2.2取苗機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
4.2.3取苗機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模型的建立
4.2.4取苗機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.5取苗機(jī)構(gòu)力學(xué)特性分析
4.3高速移栽機(jī)支撐臂振動(dòng)特性與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
4.3.1高速插秧機(jī)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(yàn)
4.3.3移栽機(jī)支撐臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
第5章設(shè)施農(nóng)業(yè)分選移栽機(jī)器人
5.1分選機(jī)器人總體設(shè)計(jì)
5.1.1整體部件設(shè)計(jì)
5.1.2基于機(jī)器視覺Heal劣質(zhì)苗檢測(cè)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(shí)別分級(jí)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(jī)器人的總體設(shè)計(jì)
5.2.1穴盤運(yùn)輸定位機(jī)構(gòu)
5.2.2缽苗移栽末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2.3取苗裝置驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2.4控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
5.2.5缽苗移栽方法
第6章丘陵山地移栽機(jī)器人
6.1丘陵山地姿態(tài)調(diào)平移栽機(jī)器人總體設(shè)計(jì)
6.1.1整機(jī)部件設(shè)計(jì)
6.1.2取投苗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1.3姿態(tài)調(diào)平系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.2姿態(tài)調(diào)平系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
6.2.1運(yùn)動(dòng)學(xué)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(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析
6.3移栽機(jī)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(jī)器人
7.1移栽裝置設(shè)計(jì)
7.1.1末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.1.2多末端執(zhí)行器聯(lián)動(dòng)變距機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.1.3輸送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.1.4移栽裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
7.2移栽機(jī)械手性能試驗(yàn)與分析
7.2.1取苗性能影響因素分析
7.2.2試驗(yàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)
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(jī)位置標(biāo)定
7.3.3缽苗邊緣點(diǎn)識(shí)別算法
7.3.4缽苗邊緣點(diǎn)標(biāo)定試驗(yàn)
7.3.5缽苗邊緣點(diǎn)標(biāo)定驗(yàn)證
7.4移栽裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
7.4.1整機(jī)功能與作業(yè)動(dòng)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(jì)
7.4.4控制系統(tǒng)電路搭建
7.5移栽裝置整機(jī)性能試驗(yàn)與分析
7.5.1試驗(yàn)參數(shù)選擇
7.5.2整機(jī)移栽試驗(yàn)
參考文獻(xiàn)