果實采摘機器人設計與導航系統性能分析
孫意凡; 孫建桐; 趙然; 李世超; 張漫; 李寒 中國農業大學現代精細農業系統集成研究教育部重點實驗室; 北京100083; 中國農業大學農業農村部農業信息獲取技術重點實驗室; 北京100083
關鍵詞：果實采摘機器人 自動導航 機械手 立體視覺
摘要：設計了一種果實自動采摘機器人,主要包括自動導航系統、采摘系統、運動系統、控制系統及動力系統。自動導航系統主要包括激光雷達導航和GNSS定位導航,可用于建立地圖和規劃工作路徑;采摘系統通過雙目立體視覺相機進行果實識別,再通過由六自由度機械臂和兩指末端執行器(機械手)組成的執行機構抓緊果梗并剪斷,完成果實采摘。試驗結果表明,設計開發的機器人可以通過激光雷達導航完成室內工作,剪斷并抓取果梗的兩指末端執行器可適用于多種果實,上位機軟件可以完成圖像采集、機械臂控制和機器人工作路線圖建立等操作。激光雷達導航試驗結果表明,在1m/s的行駛速度下,導航絕對誤差小于3.5cm,可滿足溫室果實采摘的需求。
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