试析草莓收获机器人的初步研究

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1、中国农业大学硕士学位论文草莓收获机器人的初步研究姓名：高锐申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：张铁中20040301摘要为了实现草莓收获的自动化，需要综合使用图像处理、自动控制等方面的技术。本文对草莓收获机器人进行了试验性的研究。根据嵌入式技术飞速发展的现状，本文采用了“用嵌入式系统取代原先农业自动化领域的PC机系统”的思路，并基于嵌入式主板和开源操作系统Linux对机器人的视觉和控制系统进行了初步研究。本文对草莓收获机器人的视觉系统及采摘手爪的设计进行了重点介绍。本文依据成熟草莓果实颜色会发生变化的现象，应用草莓图像在L·a地

2、+彩色模型中的a+通道信息，对成熟草莓进行了识别研究，并进一步研究了用于收获目标的夹取点坐标的寻找方法。本文采用桥架式直角坐标机器人的形式，对机器人结构进行了虚拟设计，其中利用小型直流电磁铁设计了机器人采摘手爪。关键词：草莓收获，图像处理，嵌入式AbstractImageprocessingandautomationtechnologiesaleusedtorealizeharvestingstrawberryautomatically．Experimentalresearchofstrawberryharvestingrobotiscar

3、riedoninthispaper．Accordingtothestatusoftherapiddevelopmentofembeddedtechnology,theideaof‘‘useembeddedsystemtoreplacePCcomputersystemontraditionalagricultureautomationfield'’isintroduced，primaryresearchofrobot’svisionandcontrolsystemistakenbasedonembeddedmainboardandopenso

4、urceOSLinux．Thevisionsystemandpickingpawofthestrawberryharvestingrobotarestudiedindetail．Noticingthecolorchangewhentheberrygetsripe，usingthea+channelinformationamongtheL+a+b+colormodelofstrawberryimage，ripeberriesarerecognized，andthemethodtosearchthepickingpointwhentheyale

5、beingharvestedisstudied．Thestructureoftherobot，adoptingbridgeframeCartesiancoordinatesrobot，isdesignedvirtuallyonacomputer．Andtherobot’spickingpawisdesignedbyusingamicro-electromagnet．Keyword：harvestingstrawberry,imageprocessing，embeddedII独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取

6、得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：雨每乳时间：加口牛年弓月，7日关于论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论

7、文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：高毒乳时间：2D护毕年弓月，9日导师签名：雾薯孳习时间：2幻午年弓月，尹日

8、i。‘鬟《’’“mh目z㈨；中国农业大学硕士学位论文第一章绪论1．1农业机器人简介1．1．1机器人技术概述“机器人”一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事，然而人们对机器人的幻想与追求却已有很长的历史了。人类的想象力是无穷的，一直以来，人们都希望制造山一种像人一样的机器来代替人类完成各种T作；从古至今，人们做了无数的尝试。我国古代木匠鲁班制作的能在空中“三日不下”的木鸟，还有三国

9、时代诸葛亮发明的用来运送军粮的“木牛流马”，都可以算作这些尝试中的成功例子。真止现代意义上的机器人的研究是从20世纪中期才开始的，其技术背景是计算机和白动化技术的产生与飞速发展，