蔬菜嫁接机器人视觉系统的研究(Ⅰ)--用图像形态学方法检测瓠瓜苗生长点

研究设计了蔬菜嫁接机器人的视觉系统。利用目标与背景颜色不同的特点实现了图像分割，并用图像形态学方法寻找到嫁接苗（瓠瓜）生长点的位置，获得了满意的结果。     

生菜自动移苗机的设计

介绍了应用于工厂化农业中的生菜自动移苗机的总体设计、控制系统设计,以及驱动装置与执行机构动作的编程实现.该机器可完成预定功能,并且移苗效率比手工移苗提高了3～4倍.     

蔬菜自动嫁接机器人系统--旋转切削机构的设计

对贴接法蔬菜自动嫁接机器人系统中的关键部件－－旋转切削机构进行了研究,通过计算机模拟和反复试验,给出了旋转切削的切削半径和切削角度。针对试验中出现的问题,增加了砧木和穗木的切削支点,从而改善了切削效果。     

条接条嫁接砧木苗切削阻力试验研究

以杨树苗为对象,研究了条接条嫁接砧木苗的切削力学特性,为树苗嫁接机器人切苗机构的设计提供理论依据.实验表明:切削阻力在进入砧木初期迅速增大,在切深2mm 左右达到最大,以后逐渐减小;切削阻力在试验条件下小于300N.最大切削阻力随切削速度增加而减小,切削速度每增加1mm/min,最大切削阻力减小0.00275N;最大切削阻力随砧木直径增加而增加,砧木直径每增加1mm,最大切削阻力增加16.095N.     

西红柿嫁接机控制系统的设计

为实现西红柿苗嫁接的自动化,进行了西红柿嫁接机器人控制系统的开发设计。在对系统整体功能需求分析的基础上,进行了软硬件的合理分工,开发出了西红柿嫁接机器人控制系统的硬件电路和应用软件。实验表明,该控制系统工作可靠,操作方便,成本较低,能很好地完成嫁接机器人整个工作过程的控制,具有较好的市场前景。     

草莓收获机器人采摘执行机构设计与试验

设计了一套针对地垄栽培模式下草莓的无损伤自动采摘执行机构.该执行机构可在一定范围内对成熟草莓进行自主识别和精确定位,并以夹持、剪切果柄的方式摘取果实,从而实现草莓的无损伤采摘;所采用的控制方法对视觉传感器精度和机构重复定位精度依赖性较小,利于在进一步推广中控制成本.试验结果表明,该执行机构在实验室环境下对草莓的无损伤采摘成功率可达90％.     

组培苗自动化生产技术的研究进展

简述了国内外组培苗的培养方式及自动化生产设备的研究现状。根据组培苗的不同生产时期,分类介绍了针对不同类型培养苗的自动化生产技术研究进展和设备。结果表明,以机械自动化生产取代传统的人力作业必将对组培产业的发展起到重大的推动作用。     

自动嫁接机运动控制仿真系统设计

为了避免自动嫁接机设计过程中的机械干涉问题，提高对机器设计的预见性，采用先进的视景仿真软件——OpenGVS，并结合面向对象技术，设计开发了蔬菜嫁接机运动控制仿真系统。测试结果表明，所建立的仿真系统能够直观的观察到由于设计失误所造成的静、动态机械干涉，仿真效果逼真，能满足嫁接机运动控制仿真的需要。     

基于机器视觉的组织培养苗自动识别技术

为了使组织培养苗分割移植机器人的视觉系统能够引导机器人实现条状组培苗的自动分割、移植作业，提出了对条状组培苗的图像进行灰度拉伸、中值滤波、最大方差自动取阈值、二值图像的闭运算、细线化、苗节点搜索及切割点定位的自动识别算法。对组培车间普通照明下拍摄的200幅日本黄杨苗(条状组培苗)图像的识别处理结果表明，该算法能够识别出苗的节点，计算出切割点的位置，成功率为91％，且该算法不受图像大小和样本摆放方位的影响，适应性强。     

小波变换在农田图像边缘检测中的应用

为了给农业机器人田间行走提供准确导航方向线,以农田景物为研究对象,提出用紧支撑双正交小波变换检测图像中的边缘,并改进了传统的小波算法。运用此方法,在计算机上对图像做边缘提取的实验。实验结果表明,该方法能够得到连续、光滑、单像素宽边缘链图像。程序的单幅图像处理平均效率为0.12s,不仅证明了该算法能够达到实时检测、自主导航的要求,而且也表明这种边缘提取方法是有效和可行的。