CN100591202C - 柑橘采摘机器人的柔性采摘装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种针对柑橘类球形水果采摘方法和装置,将力觉、温觉、视觉、距离等多传感器信息融合,及时反馈信息以实现执行部件对水果的柔性采摘。所述柔性采摘装置,由果实采摘硬件装置和软件控制系统两部分组成,果实采摘硬件装置由计算机视觉系统、工控系统、机械手臂、末端执行器组成;其利用立体视觉系统检测和识别可采摘的成熟水果;在世界坐标下,计算出果实的具体位置,将得到的果实位置信息和障碍物位置信息进行特征提取,在虚拟环境下建立三维模型得到机器人运动路径后,由工控机系统控制机械臂和手爪抵达指定位置;最后,控制末端执行器伸出吸盘吸住并牵引水果,而后用手爪固定水果,再由切割装置旋转到指定位置,切断果梗。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对柑橘类球形水果采摘方法和装置,将力觉、温觉、视觉、距离等多传感器信息融合,及时反馈信息以实现执行部件对水果的柔性采摘。
背景技术
在水果生产作业中,果实采摘约占整个作业量的33~50%。由于采摘作业的复杂性,采摘自动化程度仍然很低。目前,农业劳动力将逐渐向社会其它产业转移,世界各国面临着人口老龄化问题,劳动力资源不足将逐渐变为现实,水果收获机器人作为农业机械的重要分支,能够降低人劳动强度,提高劳动生产率和产品质量,保证果实适时采收,具有很大发展潜力。
人工柑橘采摘时,采用“复剪法”采果,第一剪离果蒂1cm附近处剪下,再齐果蒂剪第二剪,要求果蒂平整,萼片完整。由于同一树的果实成熟期不同,因此在采摘时不能损伤未成熟果以及枝叶。
柑橘采摘机器人系统中,末端执行器设计是难点,要求能准确抓取水果,实现果、树分离,如何切断柑橘短而坚硬的果梗是果、树分离的关键。日本学者研究了一种夏橙收获机器人,该装置由橡胶手指抓住水果,汽缸驱动剪刀剪断果梗。如果末端执行器和水果之间枝叶等障碍物,橡胶手指靠近水果时会过早弯曲,无法抓取水果,即使抓住果实,当果梗不在剪切范围也无法剪断,这种装置手爪过于笨重,影响机器人整体结构。美国研究人员研制的柑橘采摘机器人,其末端执行器有一个圆弧刀片,可以快速转动180度,切断果梗,由于柑橘果梗坚硬,如果刀片不够锋厉,一次切割难以切断,这种设计很容易伤及果实,据报导采摘时造成44%的水果损伤,可见这种装置缺乏柔性。经美国专利检索,Fruit Picker(5428947),Citrus Harvesting Machine(5666795),Dual Pressure Release Assembly For A Fruit HarvestingMachine(6006507),Continuously Advancing Fruit Harvesting Machine(US 6263652B1)等专利,主要利用移动机械将梳状的果实采摘臂伸入果树,当手臂收回时安装在采摘臂上的钩子钩住果梗,并将其折断,实现果、树分离。这是一种单纯的收获机械,既不考虑果实成熟期,也不判断钩住的是否为果梗,因此极易损伤果实和果树。其他柑橘类水果采摘装置大多是为方便人工采摘而设计,如Fruit Picking Apparatus(US 6182431B1)等,国内相关柑橘采摘装置的专利也是主要为人工采摘设计。
发明内容
鉴于现有装置和方法存在的缺陷,本发明的目的是提供一种柑橘采摘机器人的柔性采摘装置和方法。
本发明的技术方案如下:
本发明所述柑橘采摘机器人的柔性采摘装置由两部分组成:果实采摘硬件装置和软件控制系统。
果实采摘硬件装置由计算机视觉系统、工控系统、机械手臂、末端执行器几部分组成。末端执行器部分包括:真空吸附装置、手爪和切割装置。
1)机械手臂:完成将末端执行器送到指定位置的工作。如图1所示,机械臂由5个自由度旋转关节组成,机械臂包括底座(1)、腰关节(2)、肩部(3)、肩关节(4)、大臂(5)、肘关节(6)、小臂(7)、腕关节(8、9)、末端执行器安装架(10)、末端执行器(11)。其中腕关节有2个自由度,可以实现转动(8)和上下摆动(9)。每个关节都由齿轮(16)、齿型带(17)、编码盘(18)、减速器(19)、电机(20)和电机驱动器(21)连接组成。
2)视觉系统:主要实现非结构性工作环境的信号采集,完成目标和背景分割,果实成熟度判定和定位功能,如图1所示。主要硬件为安装在机械臂基座上的双目立体视觉系统(12),通过USB接口与主计算机(13)相连,实现环境信息的采集。自行编制的计算机软件完成成熟果实识别、定位,障碍物识别,规划机器人运动路径。
3)工控系统:实现各部件的运动控制。如图1所示,包括工控机(14),内插多个运动控制卡(15)用于控制机械臂各关节(2,4,6,8,9)和末端执行器(11)运动。
4)真空吸附装置:实现吸附和牵引水果的功能。如图2所示,该装置末端是橡胶吸盘(30),安装在吸盘导杆(47)上,吸盘导杆固定在吸盘支架(48)上,吸盘支架和螺杆(49)相连,螺杆末端和吸盘电机(27)连接,电机驱动实现吸盘的前后运动,电机固定在末端执行器安装架(10)上。水果采摘时,吸盘伸出,并驱动真空泵(29)抽真空,当吸盘吸住水果时,吸盘内的压力传感器(31)检测到真空度发生突变控制吸盘回收,可以牵引出树枝中的水果,便于采摘。
5)手爪:完成水果抓取和固定功能。如图2所示,主要由3个两关节手指(23)构成,安装在手掌(22)上,指根(44)、指尖(43)的关节驱动由指根驱动器(46)和指尖驱动器(24)驱动,实现手指的开合、伸缩功能。指根驱动器(46)由角度传感器(50)检测指根转动角度,电机(56)、电机驱动器(57)、减速器(58)直接和指根相连控制指根(44)运动;指尖驱动器(46)由角度传感器(59)检测指尖转动角度,电机(54)、电机驱动器(55)、减速器(53)连接驱动轮(52),带动指尖驱动带(51)控制指尖(43)运动。每个指尖安装了接近传感器(40)防止手指与障碍物碰撞。每个手指内侧装有力觉传感器(41)和温觉传感器(42)用于实时检测手指握力大小,并检测抓取物的温度。手掌(22)内装有超声传感器(25),用于检测抓取对象的距离。
6)切割装置:用于切断柑橘坚硬的果梗实现果、树分离。如图2所示,切割装置的支架(32)固定在手掌(22)上,由旋转装置(33)(同指根驱动器(45)结构)驱动刀片架(34)正反旋转。刀片架上安装电机(36)、皮带轮(35),通过皮带(37)带动刀片(38)飞速旋转切割果梗。刀片上方有防护罩(39),避免切到周围枝叶。由于刀片是在高速旋转下切割果梗,因此对手爪的抓紧力度要求较小。
软件控制系统主要包括:立体视觉标定,目标信息获取识别、定位,机械手路径规划,机械臂和末端执行器控制等模块,如图3所示。
1)立体视觉标定模块:由于双目立体视觉中的两个摄像头基线可以变化,镜头可以调整,在检测前需要对系统进行标定,以获得精确的摄像头内部参数和外部参数,从而计算出柑橘和摄像头之间准确的三维信息,保证机器人手爪的定位精度。
2)目标信息获取、识别定位模块:采用各种算法,如图像预处理去除图像采集噪声、修正光线对图像质量的影响,在特征提取方面,利用图像形状特征、颜色特征去除自然场景下无用背景,提取果实信息和障碍物信息,实现成熟果实的识别、定位以及障碍物三维位置计算。
3)机器人路径规划模块:利用包围盒技术在位姿空间搜索能避开障碍物的自由空间;通过概率地图算法(PRM),规划出一条机械臂能躲开障碍物,将手爪无碰撞移动到成熟水果的运动路径;对规划路径进行平滑处理,避免机械臂运动速度和方向发生突变,损坏电机。
4)机械臂和手爪控制模块:根据路径规划得到的自由路径,控制机械臂和末端执行器按指定的运动轨迹运动。当末端执行器抵达指定位置后,控制真空吸附装置伸缩、吸住并牵引果实,控制手指按规定程序抓紧果实,并控制果梗切割装置旋转并切割果梗,完成采摘。
本发明所述的柑橘采摘方法技术方案为:
首先,利用立体视觉系统检测和识别可采摘的成熟水果。主要利用成熟柑橘和枝叶之间的颜色和形态差异识别目标、障碍物等信息;接着在世界坐标下,计算出果实的具体位置,判断障碍物位置是否影响水果采摘。
将得到的果实位置信息和障碍物位置信息进行特征提取,在虚拟环境下建立三维模型,利用基于概率地图算法(PRM)进行机器人路径规划计算,得到无碰撞路径。得到机器人运动路径后,由工控机系统控制机械臂和手爪抵达指定位置。
最后,控制末端执行器伸出吸盘吸住并牵引水果,而后用手爪固定水果,再由切割装置旋转到指定位置,切断果梗。
本发明的优点是可根据力觉、温觉、视觉、距离等多传感信息融合,实时感知环境信息,引导机器人末端执行器在合适位置实现果、树分离的。
附图说明
图1柑橘采摘机器装置结构示意图
1-机械臂底座,2-腰关节(包括:16-齿轮,17-齿型带,18-编码盘,19-减速器,20-电机21-电机驱动器,),3-肩部,4-肩关节(结构同腰关节),5-大臂,6-肘关节(结构同腰关节),7-小臂,8-旋转腕关节(结构同腰关节),9-摆动腕关节(结构同腰关节),10-末端执行器安装架,11-末端执行器,12-立体视觉系统,13-主计算机,14-工控机,15-运动控制卡。
图2机械臂关节示意图
16-齿轮、17-齿型带、18-编码盘、19-减速器、20-电机、21-电机驱动器
图3末端执行器结构示意图
图3(1)主视图
图3(2)侧视图
图3(3)两关节手指总成示意图
22-手掌,23-两关节手指总成,24-真空吸附装置总成,25-超声传感器,26-切割装置总成,10-末端执行器安装支架,27-吸盘电机,28-真空泵软管,29-真空泵,30-橡胶吸盘,31-气压传感器,32-切割装置支架,33-刀片架旋转装置,34-刀片架,35-皮带轮,36-电机,37-皮带,38-刀片,39-刀片防护罩,40-接近传感器,41-力觉传感器,42-温觉传感器,43-指尖,44-指根,45-指根驱动器(包括:50-角度传感器,56-第一电机,57-第一电机驱动器,58-第一减速器),46-指尖驱动器(包括:51-指尖驱动带,52-驱动轮,53-第二减速器,54-第二电机,55-第二电机驱动器,59-角度传感器),47-吸盘导杆,48-吸盘支架,49-螺杆
图4柑橘采摘机器人软件控制模块
具体实施方式
本发明的柑橘柔性采摘方法和装置,在球形果实采摘方面具有普遍适用性。采用三指两关节结构,可以稳妥地抓住球形水果,手指内侧的力反馈系统,可以根据需要实施不同的抓紧力,适合薄皮水果和易破水果的采摘。本发明的关键难点在于柑橘有坚硬的果梗,必须采用锋利的刀锯才能实现果、树分离,一般的刀片很难一次切断。如果采摘其它果梗易断水果,如西红柿,则可以拆除刀锯。
本发明根据柑橘的生长状况和大小不同,设计的手爪最大张开直径9cm,可以容纳大多数柑橘类水果。由于重力作用,柑橘一般挂在树枝上,有些被树叶遮挡。通过立体视觉系统可以测量到裸露在外柑橘的具体位置。
在图像采集前,需要对立体视觉系统的内部参数,如焦距、镜头畸变系数进行标定,并对外部参数也进行标定,得到两摄像头基线距离,摄像机在世界坐标中的位置。为进一步定位计算提供精确参数。
机器人进行采摘操作时,首先由双目立体视觉系统拍摄两幅图像,经过自行开发的软件进行图像预处理,提取目标的颜色和形态特征,用Hough变换和最小外界矩形技术分割重叠水果,并对提取目标进行基于特征的立体匹配,匹配时采用各种约束条件,如极线约束、唯一性约束、保序性约束,确保匹配的唯一性,得到果实和障碍物的三维信息。果实定位后,将障碍物信息和目标信息向虚拟空间转换,并在位姿空间进行路径规划,搜索自由路径。为保证机械臂运动平滑,还必须对行走路径进行平滑处理,减少电机转动时的反转、急停和急加速等现象。
当末端执行器抵达指定位置后,真空泵开始抽真空,并启动吸盘的驱动电机,伸出吸盘吸住果实,吸盘伸出距离大小由手掌内的测距传感器获得。当果实被吸住时吸盘管道内真空度会急剧上升,当真空度达到一定阈值时,吸盘驱动电机反转,吸盘牵引果实向掌心回缩同时启动手指驱动电机,手指将按照指定路径抓紧并固定水果,如果手指运动过程中有障碍物,指尖的接近传感器会发出信号,终止手指伸出;手指内测的力觉传感器可以实时检测到抓紧力大小,以避免抓伤水果或抓紧力不够导致水果脱落的事件发生。手指包住水果后,吸盘和三个手指形成4个支点固定住水果,并调整与掌心的位置。当抵达规定位置后才会启动切割刀片支架向掌心移动,并启动旋转刀片工作,当刀片遇到果梗时,刀片驱动电机负荷增加开始切割果梗,当负荷消失时表明果梗被切断采摘结束。如果遇到果实大小超出设计范围时,则无法启动切割装置,有效保护机械手的手指和水果不受割伤。采摘结束后,刀片回到起始位置,采摘果实被放入指定位置,手指回到初始状态。
Claims (2)
1.柑橘采摘机器人的柔性采摘装置,其特征是由果实采摘硬件装置和软件控制系统两部分组成,果实采摘硬件装置由计算机视觉系统、工控系统、机械手臂、末端执行器组成,末端执行器部分包括:真空吸附装置、手爪和切割装置;
1)机械手臂:由5个自由度旋转关节组成,机械臂包括底座(1)、腰关节(2)、肩部(3)、肩关节(4)、大臂(5)、肘关节(6)、小臂(7)、腕关节(8、9)、末端执行器安装架(10),其中腕关节有2个自由度,每个关节都由齿轮(16)、齿型带(17)、编码盘(18)、减速器(19)、电机(20)和电机驱动器(21)连接组成;
2)视觉系统:为安装在机械臂基座上的双目立体视觉系统(12),通过USB接口与主计算机(13)相连,实现环境信息的采集;
3)工控系统:包括工控机(14),内插多个用于控制机械臂各关节(2,4,6,8,9)和末端执行器(11)的运动控制卡(15);
4)真空吸附装置:为橡胶吸盘(30),安装在吸盘导杆(47)上,吸盘导杆固定在吸盘支架(48)上,吸盘支架和螺杆(49)相连,螺杆末端和吸盘电机(27)连接,电机固定在末端执行器安装架(10)上;
5)手爪:由3个两关节手指(23)构成,安装在手掌(22)上,指根(44)、指尖(43)的关节驱动由指根驱动器(46)和指尖驱动器(24)驱动,指根驱动器(46)由角度传感器(50)检测指根转动角度,第一电机(56)、第一电机驱动器(57)、第一减速器(58)直接和指根相连控制指根(44)运动;指尖驱动器(46)由角度传感器(59)检测指尖转动角度,第二电机(54)、第二电机驱动器(55)、第二减速器(53)连接驱动轮(52),带动指尖驱动带(51)控制指尖(43)运动,每个指尖安装了接近传感器(40),每个手指内侧装有力觉传感器(41)和温觉传感器(42),手掌(22)内装有超声传感器(25);
6)切割装置:其支架(32)固定在手掌(22)上,与旋转装置(33)相连,刀片架上安装电机(36)、皮带轮(35),刀片上方有防护罩(39);
软件控制系统包括:立体视觉标定,目标信息获取识别、定位,机械手路径规划,机械臂和末端执行器控制模块。
2.根据权利要求1所述的柑橘采摘机器人的柔性采摘装置的采摘方法,其特征是:首先,利用立体视觉系统检测和识别可采摘的成熟水果;利用成熟柑橘和枝叶之间的颜色和形态差异识别目标、障碍物等信息;接着在世界坐标下,计算出果实的具体位置,判断障碍物位置是否影响水果采摘;
将得到的果实位置信息和障碍物位置信息进行特征提取,在虚拟环境下建立三维模型,利用基于概率地图算法进行机器人路径规划计算,得到无碰撞路径,得到机器人运动路径后,由工控机系统控制机械臂和手爪抵达指定位置;
最后,控制末端执行器伸出吸盘吸住并牵引水果,而后用手爪固定水果,再由切割装置旋转到指定位置,切断果梗。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102282972A (zh) * | 2011-07-11 | 2011-12-21 | 浙江理工大学 | 具有感觉的欠驱动末端执行器 |
CN102282973A (zh) * | 2011-07-11 | 2011-12-21 | 浙江理工大学 | 具有感觉的多指欠驱动末端执行器 |
CN110972718A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-10 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 柔性采摘机器人 |
FR3143264A1 (fr) * | 2022-12-14 | 2024-06-21 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Procédé de commande d’un dispositif de récolte automatique d’éléments 5 végétaux d’intérêt |
Families Citing this family (150)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009017972B3 (de) * | 2009-04-21 | 2010-11-04 | Benteler Maschinenbau Gmbh | Vorrichtung zum Lochen von Bauteilen |
CN101706968B (zh) * | 2009-12-10 | 2012-11-07 | 江苏大学 | 基于图像的果树枝干三维模型重建方法 |
CN101739030B (zh) * | 2009-12-18 | 2011-12-14 | 重庆大学 | 喷涂机器人控制系统 |
CN101804520B (zh) * | 2010-04-13 | 2012-09-26 | 武汉法利莱切割系统工程有限责任公司 | 用于安全气囊面板激光弱化的预定位装置 |
CN102165880A (zh) * | 2011-01-19 | 2011-08-31 | 南京农业大学 | 一种自主导航的履带式移动水果采摘机器人及水果采摘方法 |
CN102138385B (zh) * | 2011-02-15 | 2012-10-10 | 无锡市华鹰移动照明有限公司 | 棕榈果采摘机的机械臂 |
CN102187766A (zh) * | 2011-04-28 | 2011-09-21 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 果实采收末端执行器及果实采收方法 |
CN102189546B (zh) * | 2011-05-26 | 2013-04-24 | 江苏科技大学 | 一种用于行星探测车的多功能机械臂 |
CN102318473B (zh) * | 2011-05-31 | 2013-06-12 | 中国农业大学 | 瓜果采摘装置及其采摘方法 |
CN102441888A (zh) * | 2011-09-24 | 2012-05-09 | 侯帅 | 一种玻璃搬运机械手 |
CN102550216B (zh) * | 2011-12-15 | 2014-02-26 | 河南理工大学 | 智能化收获机器人末端执行器 |
CN102550217A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-07-11 | 河南理工大学 | 新型收获机器人末端执行器及柔性控制方法 |
CN102554921B (zh) * | 2012-02-06 | 2015-01-28 | 北京联合大学 | 一种五自由度数控机械手 |
CN102528804B (zh) * | 2012-02-06 | 2014-12-10 | 北京联合大学 | 一种五自由度机械手的控制系统 |
CN102577748A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-07-18 | 绍兴文理学院 | 香榧采摘装置 |
CN102662399B (zh) * | 2012-05-09 | 2014-10-22 | 江苏科技大学 | 一种面向多目标的水果采摘机器人的路径优化方法 |
CN102742977B (zh) * | 2012-07-02 | 2015-06-03 | 东莞职业技术学院 | 基于图像处理的涂胶路径控制方法 |
CN102785242A (zh) * | 2012-08-27 | 2012-11-21 | 江苏嘉盛光伏科技有限公司 | 机械手 |
CN103039196A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-04-17 | 广西大学 | 基于单片机的水果检测采摘一体装置 |
CN102986372B (zh) * | 2012-09-28 | 2015-08-05 | 浙江工业大学 | 基于全景立体视觉的采摘对象的识别、分类和空间定位装置及方法 |
CN102967484A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-03-13 | 东南大学 | 一种小行星岩石采样机械臂装置 |
JP5660401B2 (ja) | 2012-11-19 | 2015-01-28 | 株式会社安川電機 | ロボット装置 |
CN103169144A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-06-26 | 济南数能电子有限公司 | 密集烤房烟竿或烟夹智能装卸设备 |
JP5754454B2 (ja) | 2013-03-18 | 2015-07-29 | 株式会社安川電機 | ロボットピッキングシステム及び被加工物の製造方法 |
CN103226693B (zh) * | 2013-03-21 | 2016-05-25 | 浙江工业大学 | 基于全景立体视觉的捕捞对象的识别和空间定位装置及方法 |
CN103144094A (zh) * | 2013-03-25 | 2013-06-12 | 河南理工大学 | 面向非规则物体的抓取机器人 |
CN104275695A (zh) * | 2013-07-04 | 2015-01-14 | 上海高威科电气技术有限公司 | 柔性工业机器人 |
CN103481296A (zh) * | 2013-09-10 | 2014-01-01 | 西北农林科技大学 | 一种山地用果实自动采摘机器人 |
CN103749094A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-04-30 | 西北农林科技大学 | 一种猕猴桃果实采摘机器人及采摘方法 |
CN104723327A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 广西大学 | 一种五自由度非偏置式垂直多关节型电动机械手 |
CN103802107A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-05-21 | 苏州亚安智能科技有限公司 | 一种实现可视觉的工业机械手臂的方法 |
CN103716399B (zh) * | 2013-12-30 | 2016-08-17 | 上海交通大学 | 基于无线网络的远程交互果实采摘协同异步控制系统及方法 |
CN103947380B (zh) * | 2014-04-18 | 2015-11-11 | 金陵科技学院 | 一种双臂水果采摘机器人及水果采摘方法 |
CN103963058B (zh) * | 2014-04-30 | 2016-01-06 | 重庆环视高科技有限公司 | 基于多方位视觉定位的机械手臂抓取控制系统及方法 |
CN103995478B (zh) * | 2014-05-30 | 2016-05-18 | 山东建筑大学 | 基于现实虚拟互动的模块化液压机械臂实验平台及方法 |
CN104067781B (zh) * | 2014-06-16 | 2016-05-18 | 华南农业大学 | 基于虚拟机器人与真实机器人集成的采摘系统及方法 |
CN104260094B (zh) * | 2014-09-16 | 2016-09-14 | 深圳市佳晨科技有限公司 | 一种机器人故障处理系统及机器人故障处理方法 |
WO2016070412A1 (en) * | 2014-11-07 | 2016-05-12 | Abb Technology Ltd | An integrated gripper and a robot |
CN104429359B (zh) * | 2014-12-15 | 2016-04-06 | 广西大学 | 一种负压与扭簧联合作用的果实采摘装置 |
CN104626142A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-05-20 | 镇江市计量检定测试中心 | 一种用于砝码检定的双目视觉机械手自动定位和移动方法 |
CN104626170A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-05-20 | 苏州亚安智能科技有限公司 | 一种集成高精度识别功能的机械手的方法 |
CN104626150A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-05-20 | 苏州亚安智能科技有限公司 | 集成高精度识别功能的机械手 |
CN104584779A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-06 | 桂林电子科技大学 | 一种基于双目视觉的苹果成熟度自动检测及采摘机器人 |
CN104584780A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-06 | 桂林电子科技大学 | 一种用于检测果实成熟度及采摘的柔性机械手 |
CN105210559B (zh) * | 2015-01-24 | 2016-10-26 | 刘更新 | 智能化果树采摘系统 |
CN104742118A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-07-01 | 刘庆芳 | 多功能液压机械手 |
CN105850376A (zh) * | 2015-04-08 | 2016-08-17 | 孟庆峰 | 一种石榴树电子化自动采摘方法 |
CN104885706A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-09-09 | 江南大学 | 一种果蔬采摘机器人末端执行器结构 |
CN105425828A (zh) * | 2015-11-11 | 2016-03-23 | 山东建筑大学 | 基于传感器融合技术的机器人防碰撞冲击双臂协调控制系统 |
CN105437215A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-03-30 | 单家正 | 一种平面并联机器人 |
CN105538332B (zh) * | 2016-01-13 | 2018-12-28 | 贵州慧联科技有限公司 | 一种能同时抓取多条异形烟的抓取装置及抓取方法 |
CN105856231B (zh) * | 2016-01-25 | 2018-04-10 | 广东工业大学 | 一种特定构型六轴工业机器人的运动控制方法 |
CN105522584A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-04-27 | 先驱智能机械(深圳)有限公司 | 控制方法、控制装置及柔性机械手系统 |
CN105563487B (zh) * | 2016-02-17 | 2018-08-21 | 太仓中科信息技术研究院 | 基于Maya的摄像机器人离线编程方法 |
CN107020628A (zh) * | 2016-06-13 | 2017-08-08 | 广东顺德天太机器人技术有限公司 | 一种工业机器人 |
CN106363618A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-02-01 | 河海大学常州校区 | 一种采摘机械手 |
CN106272375B (zh) * | 2016-08-31 | 2019-09-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 机器人及其臂部结构 |
CN106272373B (zh) * | 2016-08-31 | 2019-09-03 | 珠海格力电器股份有限公司 | 机器人及其臂部结构 |
CN106272376B (zh) * | 2016-08-31 | 2019-04-23 | 珠海格力智能装备有限公司 | 机器人及其臂部结构 |
CN106504605A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-03-15 | 东南大学 | 面向空间站机械臂力反馈遥操作训练的仿真控制系统 |
CN106612948A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-10 | 镇江市胜得机械制造有限责任公司 | 一种多方位可调节的采果机用采果机构 |
JP6940879B2 (ja) * | 2016-11-24 | 2021-09-29 | 国立大学法人京都大学 | ロボット制御システム、機械制御システム、ロボット制御方法、機械制御方法、およびコンピュータプログラム |
CN106695784A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-24 | 中国东方电气集团有限公司 | 一种机器人视觉控制系统 |
CN106576604B (zh) * | 2016-12-06 | 2023-04-07 | 南昌大学 | 果蔬采摘抓取器 |
CN106826747A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-06-13 | 华东交通大学 | 一种基于机器视觉的水果采摘机器人 |
CN106818040A (zh) * | 2017-03-05 | 2017-06-13 | 张保银 | 一种黄瓜采摘机器人 |
CN106954426B (zh) * | 2017-03-23 | 2019-01-18 | 江苏大学 | 一种基于近景深度传感器的机器人实时逼近定位采摘方法 |
CN106856823A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-06-20 | 桂林电子科技大学 | 具有成熟度检测及计数功能的采摘机器人 |
DE102017108325A1 (de) | 2017-04-19 | 2018-10-25 | Schunk Gmbh & Co. Kg Spann- Und Greiftechnik | Linear-, Greif-, Spann-, Dreh- oder Schwenkvorrichtung, Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung, und Einrichtung zur Auswertung einer derartigen Vorrichtung |
CN107223408B (zh) * | 2017-07-06 | 2020-06-09 | 合肥工业大学 | 一种具有力感知功能的水果采摘机器人及操作方法 |
CN107309876B (zh) * | 2017-07-14 | 2021-04-13 | 广西师范大学 | 机械手采摘的控制方法 |
CN107736124A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-27 | 谷新运 | 柔性番茄采摘末端执行器及相应采摘机构和方法 |
CN107479454B (zh) * | 2017-10-13 | 2020-04-24 | 山西农业大学 | 一种梳脱式钙果田间采收机控制电路 |
CN107787681A (zh) * | 2017-10-17 | 2018-03-13 | 江苏大学 | 一种葡萄串果快速无脱落采收的机器人系统与实现方法 |
CN111356407A (zh) * | 2017-10-20 | 2020-06-30 | 昆山华大智造云影医疗科技有限公司 | 超声检测装置、超声控制装置、超声系统及超声成像方法 |
CN107750643B (zh) * | 2017-10-25 | 2021-06-08 | 重庆工商大学 | 草莓采摘机器人的视觉系统 |
CN108575317B (zh) * | 2017-12-27 | 2021-03-30 | 杭州电子科技大学 | 一种水果采摘设备 |
CN108076831B (zh) * | 2017-12-29 | 2021-02-02 | 重庆大学 | 一种自适应双筛选液控采摘装置 |
CN108551882B (zh) * | 2018-01-17 | 2021-03-23 | 吕梁学院 | 一种塔式叶菜种植采摘机器人 |
CN108575295A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-09-28 | 江苏大学 | 一种轻量化果实采摘机器人机械臂 |
CN108064561B (zh) * | 2018-01-29 | 2020-07-14 | 骆通运 | 一种苹果自动化采摘装置和方法 |
CN108541458A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-09-18 | 华南理工大学 | 一种机器人模糊采摘方法 |
CN108326829B (zh) * | 2018-03-22 | 2023-05-26 | 天津大学 | 一种力位独立控制直线型柔性驱动器 |
CN108545459B (zh) * | 2018-03-23 | 2024-04-16 | 广州纬纶信息科技有限公司 | 一种自动化下料系统、方法及计算机可读存储介质 |
CN108684316A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-10-23 | 南通大学 | 一种采摘装置 |
CN108527307A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-09-14 | 赵子宁 | 一种基于图像识别的茄子采摘机器人 |
CN108513797B (zh) * | 2018-04-27 | 2021-01-29 | 旌德县瀚海星云智能化技术研发有限公司 | 一种用于采摘西红柿的智能采摘机 |
CN108326884A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-07-27 | 哈尔滨若朋机器人有限责任公司 | 一种机械手与控制方法 |
CN108405377B (zh) * | 2018-05-24 | 2020-10-23 | 温州焕宏纺织品有限公司 | 一种多功能的蔬菜水果分拣设备 |
CN108811719A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-16 | 张雪燕 | 一种工作效率高的松果采摘装置 |
CN108789471A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-13 | 顺德职业技术学院 | 一种利用吸盘快速吸放钢珠的方法 |
CN108772840A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-09 | 常州普旺科技有限公司 | 一种基于计算机视觉和机器学习的自适应分拣系统及方法 |
CN108901362B (zh) * | 2018-08-15 | 2023-10-27 | 湖南师范大学 | 一种绿豆采摘机器人 |
CN109156161A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-08 | 靖西海越农业有限公司 | 一种智能沃柑采摘机器人 |
CN109168529A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-11 | 靖西海越农业有限公司 | 一种沃柑种植的施肥、灌溉及采摘一体化系统 |
CN109123718A (zh) * | 2018-09-23 | 2019-01-04 | 宁波高智科技咨询服务有限公司 | 一种可调节的果物激光打标装置 |
CN109105001B (zh) * | 2018-10-18 | 2024-01-30 | 石河子大学 | 一种香梨采摘机器人末端执行器及采摘方法 |
CN109048923A (zh) * | 2018-10-21 | 2018-12-21 | 西北农林科技大学 | 一种果实分拣机器人控制系统 |
CN109784204B (zh) * | 2018-12-25 | 2023-04-07 | 江苏大学 | 一种用于并联机器人的堆叠串类水果主果梗识别和提取方法 |
CN109739133A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-05-10 | 太原工业学院 | 基于雷达定位的番茄采摘机器人系统及其控制方法 |
CN109566099A (zh) * | 2019-01-09 | 2019-04-05 | 温州商学院 | 一种采摘机器人 |
US20220183230A1 (en) * | 2019-01-24 | 2022-06-16 | Ceres Innovation, Llc | Harvester with robotic gripping capabilities |
JP7250049B2 (ja) * | 2019-01-31 | 2023-03-31 | 株式会社クボタ | 作業装置 |
CN109699301B (zh) * | 2019-02-22 | 2020-07-31 | 四川农业大学 | 一种智能柑橘采摘机及柑橘采摘方法 |
CN109757219A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-05-17 | 潍坊学院 | 一种基于视觉采摘系统及方法 |
CN109937704A (zh) * | 2019-03-14 | 2019-06-28 | 岭南师范学院 | 一种变角度定位的采摘装置 |
CN110193844A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-09-03 | 湖北天华智能装备股份有限公司 | 搬运机器人快换式抓件机械手 |
CN110278774B (zh) * | 2019-07-15 | 2021-02-09 | 徐州盛斗士生物科技有限公司 | 基于逆向中介原理定位识别选择无迸溅人参籽采收分离车 |
CN110271006A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-09-24 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 机械臂视觉引导方法及装置 |
CN110315542A (zh) * | 2019-07-27 | 2019-10-11 | 南京市晨枭软件技术有限公司 | 一种工业机器人的多轴运动控制方法 |
CN110537419A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-12-06 | 南京林业大学 | 一种自走式自平衡采摘机器人 |
CN110744555B (zh) * | 2019-09-19 | 2022-05-24 | 南京航空航天大学 | 用于植物采摘的组合臂及机器人与方法 |
CN110605725A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-12-24 | 国网河南省电力公司濮阳供电公司 | 一种六自由度高枝抓握机械手 |
CN110622697B (zh) * | 2019-09-30 | 2024-05-03 | 南京林业大学 | 一种蓝莓振动采收装置 |
US11389968B2 (en) * | 2019-10-02 | 2022-07-19 | Toyota Research Institute, Inc. | Systems and methods for determining pose of objects held by flexible end effectors |
CN110614622A (zh) * | 2019-10-22 | 2019-12-27 | 山东大学 | 一种智能果实采摘机器人及其实现方法 |
CN111579280A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-25 | 内蒙古自治区农牧业科学院 | 一种用于收集天然草地乡土草种的装置和方法 |
CN111684924A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-22 | 王孟超 | 一种基于树莓派的草莓采摘机器人 |
CN111745672A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-09 | 江苏工程职业技术学院 | 一种抓取型机器人及其控制方法 |
CN111771565B (zh) * | 2020-07-30 | 2022-03-15 | 和县绿源蔬菜种植有限责任公司 | 一种茄果类蔬菜高质高效栽培设备 |
CN112265009B (zh) * | 2020-09-11 | 2021-09-14 | 燕山大学 | 一种基于折板机构的变刚度多向抓取机器人 |
CN112385398A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-02-23 | 成都大学 | 一种用于自动采摘农机的高精度定位方法 |
CN112379243B (zh) * | 2020-11-02 | 2023-07-04 | 上海无线电设备研究所 | 一种电路板常温测试自动上下料与插拔系统及方法 |
CN112485140B (zh) * | 2020-11-06 | 2022-02-18 | 浙江大学 | 一种集成于柔性手指的水果硬度传感器 |
CN112640650A (zh) * | 2020-12-12 | 2021-04-13 | 西北农林科技大学 | 一种基于负压的番茄采摘机及其工作方法 |
CN112616444A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-04-09 | 河南工程学院 | 一种采摘质量好的农业球果采摘机器人 |
CN112973049A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-18 | 三峡大学 | 基于视觉传感器的网球捡拾机器人及网球捡拾方法 |
CN113238001A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-08-10 | 新疆农业科学院农业机械化研究所 | 植物生长监控系统 |
CN113207436B (zh) * | 2021-06-26 | 2023-03-24 | 四川农业大学 | 一种推进式定点赶果柑橘采摘装置 |
CN113313708B (zh) * | 2021-06-30 | 2022-10-18 | 安徽工程大学 | 基于深度神经网络的水果检测方法及系统 |
CN113655900B (zh) * | 2021-08-20 | 2024-08-02 | 合肥移瑞通信技术有限公司 | 计算机的操作设备及系统 |
CN113753563A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-12-07 | 张莉 | 一种物流转运过程防止货物碰撞系统 |
CN115812434A (zh) * | 2021-09-17 | 2023-03-21 | 西北农林科技大学 | 一种极坐标型水果采摘机器人 |
CN114097504A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-01 | 张建维 | 一种多功能果树管理设备 |
CN114408270B (zh) * | 2022-01-24 | 2022-11-18 | 中国农业大学 | 用于水果成熟度分级包装的机械手、包装机及方法 |
CN114600640B (zh) * | 2022-02-18 | 2023-05-26 | 湖北汽车工业学院 | 一种分布式四轮电驱动及全能转向的智能水果采摘平台 |
CN114407069A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-04-29 | 苏州钧舵机器人有限公司 | 一种直线旋转运动夹爪及控制方法 |
CN114431147B (zh) * | 2022-02-25 | 2023-01-13 | 华北电力大学(保定) | 应用于蝴蝶兰种苗切割的双臂切割装置及双臂切割方法 |
CN114667845A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-28 | 广东科学技术职业学院 | 一种基于机器视觉的自动避障的采摘机器人及控制方法 |
CN114698624B (zh) * | 2022-04-27 | 2023-05-16 | 中垦种业股份有限公司 | 一种水稻田高效除草方法 |
CN114885661B (zh) * | 2022-05-09 | 2023-06-13 | 五邑大学 | 山药采收装置、方法及存储介质 |
CN115519534B (zh) * | 2022-06-28 | 2023-06-27 | 广东梅隆科技股份有限公司 | 一种皮带轮生产用自动上料装置 |
CN115191233B (zh) * | 2022-07-15 | 2024-03-19 | 江苏大学 | 一种棚架猕猴桃的多臂高速采摘机器人及其作业方法 |
CN115119613B (zh) * | 2022-07-29 | 2023-07-21 | 南京农业大学 | 一种基于机器视觉的绿芦笋采收机器人及采收方法 |
CN115250745B (zh) * | 2022-08-05 | 2024-03-12 | 华南农业大学 | 一种基于视觉技术的全自动水果采摘机器人及采摘方法 |
CN115316129B (zh) * | 2022-08-12 | 2024-03-12 | 华南农业大学 | 基于双目视觉识别的自适应仿生采摘装置及串果采摘方法 |
CN115462242B (zh) * | 2022-09-19 | 2023-06-20 | 江苏信息职业技术学院 | 一种农业采摘机器人执行机构 |
CN116616045B (zh) * | 2023-06-07 | 2023-11-24 | 山东农业工程学院 | 一种基于植物生长的采摘方法及采摘系统 |
CN118033188B (zh) * | 2024-02-09 | 2024-09-10 | 北京新雨华祺科技有限公司 | 一种基于机械臂协同的电子元件测试移载系统 |
CN117901146B (zh) * | 2024-03-20 | 2024-05-28 | 广东海洋大学 | 一种打捞机械臂 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4519193A (en) * | 1982-08-11 | 1985-05-28 | Kubota, Ltd. | Fruit harvesting apparatus with television camera and monitor |
US4718223A (en) * | 1985-10-17 | 1988-01-12 | Kubota, Ltd. | Fruit harvesting apparatus |
-
2008
- 2008-05-05 CN CN200810024764A patent/CN100591202C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4519193A (en) * | 1982-08-11 | 1985-05-28 | Kubota, Ltd. | Fruit harvesting apparatus with television camera and monitor |
US4718223A (en) * | 1985-10-17 | 1988-01-12 | Kubota, Ltd. | Fruit harvesting apparatus |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Fruit Harvesting Robots In Japan. N. Kondo, et al.Adv.Space Res,Vol.18 No.1/2. 1996 |
Fruit Harvesting Robots In Japan. N. Kondo, et al.Adv.Space Res,Vol.18 No.1/2. 1996 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102282972A (zh) * | 2011-07-11 | 2011-12-21 | 浙江理工大学 | 具有感觉的欠驱动末端执行器 |
CN102282973A (zh) * | 2011-07-11 | 2011-12-21 | 浙江理工大学 | 具有感觉的多指欠驱动末端执行器 |
CN110972718A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-04-10 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 柔性采摘机器人 |
FR3143264A1 (fr) * | 2022-12-14 | 2024-06-21 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Procédé de commande d’un dispositif de récolte automatique d’éléments 5 végétaux d’intérêt |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101273688A (zh) | 2008-10-01 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100224 Termination date: 20120505 |