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番茄采摘机器人机械臂避障路径规划
被引量：
34
1
作者
尹建军
武传宇
+2 位作者
Yang Simon X
Gauri S Mittal
毛罕平
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第12期171-175,157,共6页
以关节型机械臂避开垂直茎秆或撑杆采摘番茄为研究对象,提出了一种基于构形空间的关节型机械臂避障路径规划方法。利用空间映射原理,将关节型机械臂工作空间的三维避障问题转换为平面R-R机械臂避开障碍圆的问题,用临界碰撞关节角建立C-...
以关节型机械臂避开垂直茎秆或撑杆采摘番茄为研究对象,提出了一种基于构形空间的关节型机械臂避障路径规划方法。利用空间映射原理,将关节型机械臂工作空间的三维避障问题转换为平面R-R机械臂避开障碍圆的问题,用临界碰撞关节角建立C-障碍空间的映射计算模型,将工作空间的位置避障转换为构形空间连杆关节角的计算。以能量最优函数优选避障规划的关节终点角度,利用A*算法计算平面R-R机械臂的避障关节角路径,获得一系列表示空间连杆位置的相交竖直面,并在竖直面内进行其余关节角的规划。避障采摘番茄的试验表明,机械臂带动夹持器能成功绕过直线状障碍物,引导夹持器到达果实目标位置,证明对平面R-R机械臂的空间映射建模是正确的,验证了提出的避障路径规划方法是可行的,可以应用于番茄的自动收获。
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关键词
番茄
采摘机器人
关节型机械臂
路径规划
避障
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职称材料
基于农业生产的采摘机械臂节点控制系统研究分析
被引量：
5
2
作者
顾六平
《农机化研究》
北大核心
2018年第9期200-203,共4页
大规模种植多采用垄作栽培方式,且因多种农作物不定期成熟的生长特点,使得人工进行采摘劳动强度和作业量都非常大,研发出一种代替人工的机械则非常必要。采摘机械人的主要机构是机械臂,采用关节型机械臂可以很好地避开植株的茎干,确保...
大规模种植多采用垄作栽培方式,且因多种农作物不定期成熟的生长特点,使得人工进行采摘劳动强度和作业量都非常大,研发出一种代替人工的机械则非常必要。采摘机械人的主要机构是机械臂,采用关节型机械臂可以很好地避开植株的茎干,确保机械臂定位精确,保证采摘成功,因而关节节点的控制至关重要。本研究采用5自由度的关节型机械臂,以气动柔性驱动控制关节,为减少机械臂的操作空间,对机械臂结构参数进行优化。通过试验验证节点控制系统的准确性,结果表明:5自由度控制的关节型机械臂可以灵活避开障碍并可以精确、缓冲地采摘果实。
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关键词
采摘
机械
人
关节型机械臂
气动柔性
关节
关节
构形空间
避障
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职称材料
特定自动采摘设备的机械臂位置控制算法的设计与实现
被引量：
1
3
作者
何万贤
方辉
+2 位作者
曾志康
余圣新
张凌云
《农业与技术》
2023年第15期37-42,共6页
本研究团队设计了一套关节型自动采摘设备方案,关键技术之一就是机械臂控制算法。目前针对关节型机械臂的逆运动学求解包括代数法、几何法、解析法、迭代法等。但从整体自动采摘设备方案需求考虑,几何法更为合适。因此本文利用几何法,...
本研究团队设计了一套关节型自动采摘设备方案,关键技术之一就是机械臂控制算法。目前针对关节型机械臂的逆运动学求解包括代数法、几何法、解析法、迭代法等。但从整体自动采摘设备方案需求考虑,几何法更为合适。因此本文利用几何法,结合逆运动学理论,设计了1个所有关节共用1个坐标系的、易于理解与实现的逆运动学控制算法。并利用1个六自由度的关节型机械臂样机进行验证,表明该算法确实可行,精确度达到毫米级别。希望本文可为相关的机械臂控制研究提供一定的参考。
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关键词
逆运动学
机械
臂
控制算法
关节型机械臂
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职称材料
题名
番茄采摘机器人机械臂避障路径规划
被引量：
34
1
作者
尹建军
武传宇
Yang Simon X
Gauri S Mittal
毛罕平
机构
江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室
浙江理工大学机械与自动控制学院
圭尔夫大学工程系
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第12期171-175,157,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(50805067
50905076)
+1 种基金
江苏高校优势学科建设工程资助项目(苏财教[2011]8号)
浙江省自然科学基金资助项目(R1110502)
文摘
以关节型机械臂避开垂直茎秆或撑杆采摘番茄为研究对象,提出了一种基于构形空间的关节型机械臂避障路径规划方法。利用空间映射原理,将关节型机械臂工作空间的三维避障问题转换为平面R-R机械臂避开障碍圆的问题,用临界碰撞关节角建立C-障碍空间的映射计算模型,将工作空间的位置避障转换为构形空间连杆关节角的计算。以能量最优函数优选避障规划的关节终点角度,利用A*算法计算平面R-R机械臂的避障关节角路径,获得一系列表示空间连杆位置的相交竖直面,并在竖直面内进行其余关节角的规划。避障采摘番茄的试验表明,机械臂带动夹持器能成功绕过直线状障碍物,引导夹持器到达果实目标位置,证明对平面R-R机械臂的空间映射建模是正确的,验证了提出的避障路径规划方法是可行的,可以应用于番茄的自动收获。
关键词
番茄
采摘机器人
关节型机械臂
路径规划
避障
Keywords
Tomato, Picking robot, Joint robot arm, Path planning, Obstacle-avoidance
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于农业生产的采摘机械臂节点控制系统研究分析
被引量：
5
2
作者
顾六平
机构
常州轻工职业技术学院
出处
《农机化研究》
北大核心
2018年第9期200-203,共4页
基金
国家自然科学基金项目(51171060)
文摘
大规模种植多采用垄作栽培方式,且因多种农作物不定期成熟的生长特点,使得人工进行采摘劳动强度和作业量都非常大,研发出一种代替人工的机械则非常必要。采摘机械人的主要机构是机械臂,采用关节型机械臂可以很好地避开植株的茎干,确保机械臂定位精确,保证采摘成功,因而关节节点的控制至关重要。本研究采用5自由度的关节型机械臂,以气动柔性驱动控制关节,为减少机械臂的操作空间,对机械臂结构参数进行优化。通过试验验证节点控制系统的准确性,结果表明:5自由度控制的关节型机械臂可以灵活避开障碍并可以精确、缓冲地采摘果实。
关键词
采摘
机械
人
关节型机械臂
气动柔性
关节
关节
构形空间
避障
Keywords
picking robot
articulated manipulator
pneumatic flexible joint
joint configuration space
obstacle avoidance
分类号
S225 [农业科学—农业机械化工程]
TP244 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
特定自动采摘设备的机械臂位置控制算法的设计与实现
被引量：
1
3
作者
何万贤
方辉
曾志康
余圣新
张凌云
机构
广西壮族自治区农业科学院
广西科学院
广西壮族自治区茶叶科学研究所
出处
《农业与技术》
2023年第15期37-42,共6页
基金
广西创新驱动发展专项“柑橘数字化果园综合大数据平台集成与应用项目”(项目编号:桂科AA22036003-4)
广西农业科学院基本科研业务项目(项目编号:桂农科2022JM45)。
文摘
本研究团队设计了一套关节型自动采摘设备方案,关键技术之一就是机械臂控制算法。目前针对关节型机械臂的逆运动学求解包括代数法、几何法、解析法、迭代法等。但从整体自动采摘设备方案需求考虑,几何法更为合适。因此本文利用几何法,结合逆运动学理论,设计了1个所有关节共用1个坐标系的、易于理解与实现的逆运动学控制算法。并利用1个六自由度的关节型机械臂样机进行验证,表明该算法确实可行,精确度达到毫米级别。希望本文可为相关的机械臂控制研究提供一定的参考。
关键词
逆运动学
机械
臂
控制算法
关节型机械臂
分类号
S225 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
番茄采摘机器人机械臂避障路径规划
尹建军
武传宇
Yang Simon X
Gauri S Mittal
毛罕平
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
34
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于农业生产的采摘机械臂节点控制系统研究分析
顾六平
《农机化研究》
北大核心
2018
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
特定自动采摘设备的机械臂位置控制算法的设计与实现
何万贤
方辉
曾志康
余圣新
张凌云
《农业与技术》
2023
1
在线阅读
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职称材料
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