一種雙臂果蔬采收機(jī)器人系統(tǒng)及其果蔬采收方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種雙臂果蔬采收機(jī)器人系統(tǒng)及其果蔬采收方法。該系統(tǒng)中：雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)用于機(jī)器人行走運(yùn)動(dòng)的視覺(jué)導(dǎo)航和采收目標(biāo)及障礙物位置信息的獲取；機(jī)械手裝置用于根據(jù)采收目標(biāo)及障礙物的位置抓取分離；機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)用于在作業(yè)環(huán)境下自主運(yùn)動(dòng)；主控計(jì)算機(jī)是控制中心，集成了控制界面及各個(gè)軟件模塊，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)包括兩個(gè)彩色攝像機(jī)、圖像采集卡和智能控制云臺(tái)；機(jī)械手裝置包括兩個(gè)5自由度的機(jī)械臂本體，關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)器及執(zhí)行電機(jī)等；機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)包括輪式車(chē)體、電源及動(dòng)力控制設(shè)備和果蔬收集裝置。本發(fā)明使用雙目視覺(jué)和雙機(jī)械手仿生擬人構(gòu)建了果蔬采收機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了自主導(dǎo)航行走和果蔬目標(biāo)的自動(dòng)采收。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種雙臂果蔬采收機(jī)器人系統(tǒng)及其果蔬采收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及果蔬采收機(jī)器人系統(tǒng)及作業(yè)流程。
【背景技術(shù)】
[0002]在果蔬種植生產(chǎn)的過(guò)程中，采收作業(yè)是其重要環(huán)節(jié)，其作業(yè)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到果蔬的儲(chǔ)存、加工和銷(xiāo)售，從而最終影響市場(chǎng)價(jià)格和經(jīng)濟(jì)效益。目前基本是手工作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大、消耗時(shí)間長(zhǎng)，且具有一定的危險(xiǎn)性；采用機(jī)械化采收不僅能減輕人們的勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省人工成本、提高作業(yè)效率，而且能提高果蔬的經(jīng)濟(jì)效益，因此，研究開(kāi)發(fā)果蔬采收機(jī)器人實(shí)現(xiàn)果蔬的機(jī)械自動(dòng)化采收有著重要的實(shí)用價(jià)值和意義。然而，目前國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)的果蔬采收機(jī)器人基本上都是單臂作業(yè)，特別在采收遮擋果蔬時(shí)有著很大的局限性，遠(yuǎn)不如人工雙臂采收那樣靈活。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種雙臂果蔬采摘機(jī)器人，能夠自動(dòng)引導(dǎo)自身到達(dá)果蔬適當(dāng)采摘距離，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)械臂分離采收非遮擋果蔬，協(xié)同采收遮擋果蔬，切實(shí)提高果蔬采收效率。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種雙臂果蔬米收機(jī)器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
雙目立體視覺(jué)系統(tǒng):用于機(jī)器人行走運(yùn)動(dòng)的視覺(jué)導(dǎo)航和采收目標(biāo)及障礙物位置信息的獲??；` 機(jī)械手裝置:用于根據(jù)采收目標(biāo)及障礙物的位置信息，進(jìn)行抓取分離；
機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái):用于在作業(yè)環(huán)境下自主運(yùn)動(dòng)；
主控計(jì)算機(jī):集成了控制界面及各個(gè)軟件模塊，用于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0005]其中所述雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)包括兩個(gè)彩色攝像機(jī)、圖像采集卡和智能控制云臺(tái)。兩個(gè)彩色攝像機(jī)安置在智能控制云臺(tái)上，相當(dāng)于人的雙眼，能夠上下和左右旋轉(zhuǎn)，與安裝在主控計(jì)算機(jī)上的圖像采集卡相連，實(shí)現(xiàn)兩路圖像采集，目標(biāo)識(shí)別及坐標(biāo)運(yùn)算。
[0006]其中所述機(jī)械手裝置包括兩個(gè)5自由度機(jī)械臂，第一個(gè)自由度為升降自由度，起抬升機(jī)械臂的作用；中間三個(gè)自由度為旋轉(zhuǎn)自由度，分別相當(dāng)于人的腰部、大臂和小臂關(guān)節(jié)；第四個(gè)自由度為腕關(guān)節(jié)，連接三指末端執(zhí)行器采收果蔬；機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)采用霍爾元件作為限位傳感器，以保護(hù)設(shè)備安全；末端執(zhí)行器夾指加裝壓力傳感器，以控制力度避免損害果蔬；機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)器采用RS-422總線(xiàn)組網(wǎng)后通過(guò)RS422/USB轉(zhuǎn)換器與主控計(jì)算機(jī)USB 口連接，進(jìn)行通信控制；末端執(zhí)行器則通過(guò)串口與主控計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)通信控制；關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)主控計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)指令，帶動(dòng)執(zhí)行電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)動(dòng)作以完成果蔬的抓取分離；機(jī)械手裝置各個(gè)傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡與主控計(jì)算機(jī)相連，數(shù)據(jù)采集卡插裝在主控計(jì)算機(jī)的PCI槽中。[0007]其中所述機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)包括機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)包括輪式車(chē)體；電源用于提供系統(tǒng)能量；動(dòng)力控制設(shè)備用于驅(qū)動(dòng)所述輪式車(chē)體、機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)、末端執(zhí)行器以及視覺(jué)云臺(tái)；果蔬收集裝置用于放置采收果蔬。
[0008]雙臂果蔬采收機(jī)器人采收流程，包括以下步驟:
步驟1:首先系統(tǒng)啟動(dòng)，主控計(jì)算機(jī)控制智能云臺(tái)上的雙目攝像機(jī)處于水平平視位置，識(shí)別測(cè)距定位，在避開(kāi)穿行障礙的同時(shí)，順利引導(dǎo)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)靠近果蔬于采摘工作距離范圍；
步驟2:主控計(jì)算機(jī)控制智能云臺(tái)運(yùn)動(dòng)，采集圖像、搜索識(shí)別果實(shí)，在識(shí)別果實(shí)的同時(shí)，識(shí)別出圖像中的枝葉，為后續(xù)采摘規(guī)劃提供信息；
步驟3:采用雙掃描線(xiàn)邊緣缺口檢測(cè)和基于枝葉圖像的區(qū)域映射相結(jié)合的方法將圖像中果實(shí)分為遮擋果實(shí)和非遮擋果實(shí)；
步驟4:將圖像一分為二，設(shè)定各自的圖像中心，以距圖像中心最近原則確定采收非遮擋目標(biāo)果實(shí)，然后主控計(jì)算機(jī)通過(guò)坐標(biāo)變換引導(dǎo)兩機(jī)械手采摘各對(duì)應(yīng)子圖像中的目標(biāo)果實(shí)；
步驟5:對(duì)于圖像中剩下的遮擋果實(shí)，首先進(jìn)行修復(fù)定位，然后仍以距圖像中心最近原則確定采收目標(biāo)果實(shí)，最后雙機(jī)械手協(xié)同采收，即一機(jī)械手負(fù)責(zé)撥開(kāi)果實(shí)枝葉遮擋，另一機(jī)械手負(fù)責(zé)在無(wú)遮擋狀況下采收果實(shí)；
步驟6:當(dāng)采集圖像中的果實(shí)采收完之后，主控計(jì)算機(jī)控制智能運(yùn)動(dòng)云臺(tái)運(yùn)動(dòng)，重新搜索識(shí)別果實(shí)，重復(fù)執(zhí)行步驟2-步驟5 ；
步驟7:當(dāng)一棵果蔬上果實(shí)采收完之后，主控計(jì)算機(jī)控制智能云臺(tái)上的雙目攝像機(jī)重新回到水平平視位置，識(shí)別測(cè)距 定位，避開(kāi)穿行障礙，引導(dǎo)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)靠近另一果蔬于采收工作距離范圍，重復(fù)執(zhí)行步驟2-步驟6 ；
本發(fā)明的有益效果為:能夠?qū)崿F(xiàn)自主導(dǎo)航行走和果蔬目標(biāo)的自動(dòng)采收，其特點(diǎn)在于模塊化、開(kāi)放式設(shè)計(jì)，汲取人工雙臂協(xié)同靈活采收的優(yōu)點(diǎn)，仿生擬人架構(gòu)，可以分離采收非遮擋果蔬，可以協(xié)同避障采收遮擋果蔬，比人工及單臂果蔬采收機(jī)器人能夠更進(jìn)一步提高作業(yè)效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低作業(yè)成本，提升經(jīng)濟(jì)效益。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為雙臂果蔬采收機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
圖2為雙臂果蔬采收機(jī)器人控制結(jié)構(gòu)框圖。
[0010]圖中:1、機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)；2、雙目視覺(jué)系統(tǒng)；3、第一機(jī)械手；4、第二機(jī)械手；5、主控計(jì)算機(jī)；6、動(dòng)力控制設(shè)備；7、電源；8、智能控制云臺(tái)；9、兩個(gè)彩色攝像機(jī)；10、果蔬收集裝置；11、升降自由度；12、腰關(guān)節(jié)；13、肩關(guān)節(jié)；14、大臂；15、肘關(guān)節(jié)；16、小臂；17、腕關(guān)節(jié)；18、末端執(zhí)行器；19、輪式車(chē)體；20、主驅(qū)動(dòng)輪；21、從動(dòng)輪。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明的雙臂果蔬采收機(jī)器人包括機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)1，雙目視覺(jué)系統(tǒng)2，雙機(jī)械手(即第一機(jī)械手3、第二機(jī)械手4)，和主控計(jì)算機(jī)5。[0013]機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)I包括輪式車(chē)體19、電源7、動(dòng)力控制設(shè)備6和果蔬收集裝置10。其中動(dòng)力控制設(shè)備包括驅(qū)動(dòng)輪式車(chē)體、機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)和視覺(jué)云臺(tái)的控制器以及相應(yīng)的電機(jī)等設(shè)備(見(jiàn)圖2)。電源為系統(tǒng)所有設(shè)備提供能量。果蔬收集裝置用于放置采收的果蔬；其為活動(dòng)式的，當(dāng)放滿(mǎn)后，可以替換。系統(tǒng)初始化后，視覺(jué)云臺(tái)控制雙目視覺(jué)處于平視位置，開(kāi)啟雙目視覺(jué)，識(shí)別測(cè)距定位，由運(yùn)動(dòng)控制卡(見(jiàn)圖2)計(jì)算得到兩驅(qū)動(dòng)輪(20為主驅(qū)動(dòng)輪，21為從動(dòng)輪)的差速值驅(qū)動(dòng)車(chē)體靠近果蔬于采摘工作距離范圍。
[0014]雙目視覺(jué)系統(tǒng)2包括兩個(gè)彩色攝像機(jī)9、圖像采集卡(見(jiàn)圖2)和智能控制云臺(tái)8。兩個(gè)彩色攝像機(jī)安置在智能控制云臺(tái)上，相當(dāng)于人的雙眼。主控計(jì)算機(jī)5通過(guò)圖像采集卡和云臺(tái)控制器(見(jiàn)圖2)，使得兩個(gè)彩色攝像機(jī)能夠上下和左右旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)兩路圖像采集，目標(biāo)識(shí)別及坐標(biāo)運(yùn)算。
[0015]機(jī)械手3 (機(jī)械手4同)包括升降自由度11、腰關(guān)節(jié)12、肩關(guān)節(jié)13、大臂14、肘關(guān)節(jié)15、小臂16、腕關(guān)節(jié)17和末端執(zhí)行器18。機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)裝有限位傳感器(見(jiàn)圖2)，以保護(hù)設(shè)備安全；末端執(zhí)行器夾指加裝壓力傳感器(見(jiàn)圖2)，以控制力度避免損害果蔬?？刂粕?、各個(gè)關(guān)節(jié)及末端執(zhí)行器的伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)主控計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)指令，帶動(dòng)執(zhí)行電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)動(dòng)作以完成果蔬的抓取分離。
[0016]主控計(jì)算機(jī)5為觸摸式工控機(jī)，與車(chē)體呈一定角度放置，方便調(diào)試、系統(tǒng)軟件升級(jí)等。它是系統(tǒng)的控制中心，集成了控制界面及各個(gè)軟件模塊，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。所有的數(shù)據(jù)采集、控制指令均由此處理發(fā)出。
[0017]圖2為雙臂果蔬采收機(jī)器人控制結(jié)構(gòu)框圖，主控計(jì)算機(jī)為控制中心，根據(jù)通信口可分為3類(lèi)，一類(lèi)是通過(guò)PCI插槽，這類(lèi)包括雙目視覺(jué)，限位、壓力傳感器，車(chē)體驅(qū)動(dòng)輪，雙目視覺(jué)通過(guò)PCI接口的圖像采集卡來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的兩路采集；機(jī)械手每個(gè)關(guān)節(jié)都有兩個(gè)限位傳感器，加上末端執(zhí)行器夾指中的壓力傳感器，數(shù)目很多，選用PCI接口的數(shù)據(jù)采集卡綜合來(lái)看是比較經(jīng)濟(jì)可行的方案；車(chē)體驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)PCI接口的2軸運(yùn)動(dòng)控制卡控制由伺服驅(qū)動(dòng)器、編碼器和伺服電機(jī)組成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)體移動(dòng)。另一類(lèi)是通過(guò)USB 口，這類(lèi)主要用于雙機(jī)械臂，由于機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)是通過(guò)RS422總線(xiàn)組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)控制的，需要首先對(duì)其進(jìn)行USB/RS422轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后同樣由伺服驅(qū)動(dòng)器、編碼器和伺服電機(jī)組成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)各個(gè)關(guān)節(jié)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作。最后一類(lèi)是通過(guò)串口，分別來(lái)控制視覺(jué)云臺(tái)和末端執(zhí)行器。
[0018]基于以上系統(tǒng)方案，雙臂果蔬采收機(jī)器人的采收流程，包括以下步驟:
步驟1:首先系統(tǒng)啟動(dòng)，主控計(jì)算機(jī)5控制智能云臺(tái)8上的雙目攝像機(jī)9處于水平平視位置，識(shí)別測(cè)距定位，在避開(kāi)穿行障礙的同時(shí)，順利引導(dǎo)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)I靠近果蔬于采摘工作距離范圍；
步驟2:主控計(jì)算機(jī)5控制智能云臺(tái)8運(yùn)動(dòng)，雙目攝像機(jī)9采集圖像、搜索識(shí)別果實(shí)，在識(shí)別果實(shí)的同時(shí)，識(shí)別出圖像中的枝葉，為后續(xù)采摘規(guī)劃提供信息；
步驟3:采用雙掃描線(xiàn)邊緣缺口檢測(cè)和基于枝葉圖像的區(qū)域映射相結(jié)合的方法將圖像中果實(shí)分為遮擋果實(shí)和非遮擋果實(shí)；
步驟4:將圖像一分為二，設(shè)定各自的圖像中心，以距圖像中心最近原則確定采收非遮擋目標(biāo)果實(shí)，然后主控計(jì)算機(jī)5通過(guò)控制各個(gè)關(guān)節(jié)(11、12、13、15、17、18)引導(dǎo)兩機(jī)械手3、4采摘各對(duì)應(yīng)子圖像中的目標(biāo)果實(shí)，采收下的果蔬放入果蔬收集裝置10 ；
步驟5:對(duì)于圖像中剩下的遮擋果實(shí)，首先進(jìn)行修復(fù)定位，然后仍以距圖像中心最近原則確定采收目標(biāo)果實(shí)，最后雙機(jī)械手3、4協(xié)同采收，即一機(jī)械手3或者4負(fù)責(zé)撥開(kāi)果實(shí)枝葉遮擋，另一機(jī)械手4或者3負(fù)責(zé)在無(wú)遮擋狀況下采收果實(shí)；采收下的果蔬放入果蔬收集裝置10.
步驟6:當(dāng)采集圖像中的果實(shí)采收完之后，主控計(jì)算機(jī)5控制智能運(yùn)動(dòng)云臺(tái)8運(yùn)動(dòng)，雙目攝像機(jī)9重新搜索識(shí)別果實(shí)，重復(fù)執(zhí)行步驟2-步驟5 ；
步驟7:當(dāng)一棵果蔬上果實(shí)采收完之后，主控計(jì)算機(jī)5控制智能云臺(tái)上的雙目攝像機(jī)9重新回到水平平視位置，識(shí)別測(cè)距定位，避開(kāi)穿行障礙，引導(dǎo)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)I靠近另一果蔬于采收工作距離范圍，重復(fù)執(zhí)行步驟2-步驟6;
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種雙臂果蔬采收機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)、機(jī)械手裝置、機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)、主控計(jì)算機(jī): 所述雙目立體視覺(jué)系統(tǒng):用于機(jī)器人行走運(yùn)動(dòng)的視覺(jué)導(dǎo)航和采收目標(biāo)及障礙物位置信息的獲取； 所述機(jī)械手裝置:用于根據(jù)采收目標(biāo)及障礙物的位置信息，進(jìn)行抓取分離； 所述機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái):用于在作業(yè)環(huán)境下自主運(yùn)動(dòng)； 所述主控計(jì)算機(jī):集成了控制界面及各個(gè)軟件模塊，用于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的雙臂果蔬采收機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)包括兩個(gè)彩色攝像機(jī)、圖像采集卡和智能控制云臺(tái)；所述兩個(gè)彩色攝像機(jī)安置在智能控制云臺(tái)上，相當(dāng)于人的雙眼，能夠上下和左右旋轉(zhuǎn)，與安裝在主控計(jì)算機(jī)上的圖像采集卡相連，實(shí)現(xiàn)兩路圖像采集、目標(biāo)識(shí)別及坐標(biāo)運(yùn)算。
3.如權(quán)利要求1所述的雙臂果蔬采收機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械手裝置包括兩個(gè)5自由度機(jī)械臂，第一個(gè)自由度為升降自由度，起抬升機(jī)械臂的作用沖間三個(gè)自由度為旋轉(zhuǎn)自由度，分別相當(dāng)于人的腰部、大臂和小臂關(guān)節(jié)；第四個(gè)自由度為腕關(guān)節(jié)，連接雙指末端執(zhí)行器采收果蔬；機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)采用霍爾元件作為限位傳感器，以保護(hù)設(shè)備安全；末端執(zhí)行器夾指加裝壓力傳感器，以控制力度避免損害果蔬；機(jī)械手各個(gè)關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)器采用RS-422總線(xiàn)組網(wǎng)后通過(guò)RS422/USB轉(zhuǎn)換器與主控計(jì)算機(jī)USB 口連接，進(jìn)行通信控制；末端執(zhí)行器則通過(guò)串口與主控計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)通信控制；關(guān)節(jié)伺服驅(qū)動(dòng)器根據(jù)主控計(jì)算機(jī)運(yùn)動(dòng)指令，帶動(dòng)執(zhí)行電機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)動(dòng)作以完成果蔬的抓取分離；機(jī)械手裝置各個(gè)傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡與主控計(jì)算機(jī)相連，數(shù)據(jù)采集卡插裝在主控計(jì)算機(jī)的PCI槽中。
4.如權(quán)利要求1所述的雙臂果蔬采收機(jī)器人系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)包括輪式車(chē)體、電源、動(dòng)力控制設(shè)備、果蔬收集裝置；所述電源用于提供系統(tǒng)能量；所述動(dòng)力控制設(shè)備用于驅(qū)動(dòng)所述輪式車(chē)體、機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)、末端執(zhí)行器以及視覺(jué)云臺(tái)；所述果蔬收集裝置用于放置采收果蔬。
5.一種雙臂果蔬采收機(jī)器人系統(tǒng)的果蔬采收方法，包括以下步驟: 步驟1:首先系統(tǒng)啟動(dòng)，主控計(jì)算機(jī)控制智能云臺(tái)上的雙目攝像機(jī)處于水平平視位置，識(shí)別測(cè)距定位，在避開(kāi)穿行障礙的同時(shí)，順利引導(dǎo)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)靠近果蔬于采摘工作距離范圍； 步驟2:主控計(jì)算機(jī)控制智能云臺(tái)運(yùn)動(dòng)，采集圖像、搜索識(shí)別果實(shí)，在識(shí)別果實(shí)的同時(shí)，識(shí)別出圖像中的枝葉，為后續(xù)采摘規(guī)劃提供信息； 步驟3:采用雙掃描線(xiàn)邊緣缺口檢測(cè)和基于枝葉圖像的區(qū)域映射相結(jié)合的方法將圖像中果實(shí)分為遮擋果實(shí)和非遮擋果實(shí)； 步驟4:將圖像一分為二，設(shè)定各自的圖像中心，以距圖像中心最近原則確定采收非遮擋目標(biāo)果實(shí)，然后主控計(jì)算機(jī)通過(guò)坐標(biāo)變換引導(dǎo)兩機(jī)械手采摘各對(duì)應(yīng)子圖像中的目標(biāo)果實(shí)； 步驟5:對(duì)于圖像中剩下的遮擋果實(shí)，首先進(jìn)行修復(fù)定位，然后仍以距圖像中心最近原則確定采收目標(biāo)果實(shí)，最后雙機(jī)械手協(xié)同采收，即一機(jī)械手負(fù)責(zé)撥開(kāi)果實(shí)枝葉遮擋，另一機(jī)械手負(fù)責(zé)在無(wú)遮擋狀況下采收果實(shí)； 步驟6:當(dāng)采集圖像中的果實(shí)采收完之后，主控計(jì)算機(jī)控制智能運(yùn)動(dòng)云臺(tái)運(yùn)動(dòng)，重新搜索識(shí)別果實(shí)，重復(fù)執(zhí)行步驟2-步驟5 ； 步驟7:當(dāng)一棵果蔬上果實(shí)采收完之后，主控計(jì)算機(jī)控制智能云臺(tái)上的雙目攝像機(jī)重新回到水平平視位置，識(shí)別測(cè)距定位，避開(kāi)穿行障礙，引導(dǎo)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)靠近另一果蔬于采收工作距離范圍，重復(fù)執(zhí)行步驟2-步驟6`。
【文檔編號(hào)】A01D46/30GK103503639SQ201310454257
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】呂繼東, 馬正華, 何可人, 趙德安, 姬偉, 陳玉 申請(qǐng)人:常州大學(xué)