一种树木修整机的数字化结构设计与优化分析

针对主要以人力完成高大树木修整时,不仅效率低下且危险性较高的情况,为实现高效、安全的树木修整工作,设计了一种基于多轮对驱动攀爬系统的树木修整机,实现了竖直高效移动和旋转大功率切割的复合运动,同时保障树木修整工作的质量和效率。在分析其工作原理的基础上,运用数字化技术进行树木修整机的结构设计和有限元优化分析,为等比例物理样机的制造提供理论依据。     

基于机器视觉的种子质量检测新型算法

在分析已有区域标记算法的基础上,提出了一种新的二值图像连通区域准确标记算法。顺序扫描和标记二值图像的各个像素点,准确判断标记过程中出现的标记冲突,并建立标记冲突的模型,在算法中增加回溯扫描算法,消除标记冲突引起的标记误差。实验证明:该算法可以准确地标记出各种形状的连通区域,与已有算法相比,扫描重复率低,运行准确,速度快,具有很好的应用前景。     

基于MATLAB的牛头刨床机构运动分析

常见的牛头刨床是由曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构组成的平面六杆机构,能够实现沿直线做往复运动,在实际应用中经常需要对该机构进行运动学和动力学分析,图解法分析通常会产生较大的误差,且耗费时间,效率低下。文章基于矢量解析法,构建牛头刨床矢量方程,并利用MATLAB软件求解,提高了分析准确性,减小了分析误差,并提高运算效率,可实现对此类平面六杆机构运动学和动力学的精确分析。     

基于机器视觉的苗期杂草实时分割算法

对利用植物的位置来识别作物苗期田间杂草的方法进行了研究。根据苗期田间植物的位置特征 ,建立了基于机器视觉的分割苗期田间杂草的算法 DBW。通过比较分析各种算法的分割效果图和所耗费的时间 ,运用超绿色法灰度化原始图像 ,然后应用最大方差自动取阈法二值化图像 ,最后运用种子填充算法分割作物和杂草。研究表明 ,算法 DBW在实时性方面表现出一定的优越性 ,处理一幅 5 4 4× 117像素的图像只需大约 6 0 ms     

基于视觉的采棉机器人机械手定位运动分析

基于机器人的视觉,结合棉花生长的特点和环境,对采棉机械手的运动进行了规划,对目标定位算法进行了设计。提出了"视觉"定位的方法。在研究了末端执行器接近目标的方法基础之上,设计了电路寻迹装置,实现了机械手对目标的寻的控制。     

基于机器视觉的农业机械避障导航算法研究

【目的】机器视觉技术已经成为一种重要的农业机械导航线路提取技术,但农业机械避障导航的自动提取容易受到自然条件的影响,其实时性要求还需进一步改进。【方法】笔者提出了一种基于机器视觉的农业机械避障导航算法,首先,利用改进之后的避障导航算法对CCD提取的彩色农田图像进行灰度化处理,呈现出图像信息;其次,利用改进之后的Otsu算法对避障系统获取的图像信息进行分割,得出新的图像,再利用滤波、腐蚀、膨胀等算法模式去除避障中的不良信息;最后,在避障信息的基础上提取出针对性的骨架,再对导航进行模拟,计算得出最后的偏差,并采用速度分别为0.5 m/s、1.0m/s的慢速实验对田间农作物中的障碍物进行检测。【结果】仿真结果表明,笔者提出的障碍物探测方法能够在不同的车速情况下,对障碍物的方向和形状进行精确识别,具有很好的适用性。【结论】1）基于机器视觉的农业机械避障导航算法能够较好地克服农业种植过程中出现的障碍物干扰,准确地提取出农田中的作物行驶方向和距离,并为以后的处理打下了良好的基础。2）目前对于障碍物的检测只考虑了静态障碍物和离航向最近的障碍物为有效障碍物的情况,在后续的研究中应对田间多障碍、动态障碍...     

基于视觉算法的割草机器人作业系统优化

以割草机器人作业系统为研究对象,通过对割草机器人作业过程进行分析,利用高清摄像头进行目标区域草地图像采集,采用视觉算法进行草地图像转换,获取草地图像的颜色和边界特征集合,实现草地识别和草地形状识别,并根据结果进行割草作业自动化控制。试验表明：基于视觉算法建立的割草机器人作业控制系统,草地面积识别误差不大于1.5%,草地图像像素识别误差不大于3%,系统在进行草地状态识别时具有较高的可靠性。     

基于视觉的吊装机器人卷扬随动控制研究

海洋浪涌对海洋物流吊装机械工作安全及可靠性有很大的影响。目前海浪运动补偿多基于IMU或MRU等船舶专用传感器,其成本较高。采用组合标识,提出基于视觉的吊装机器人卷扬随动控制方法。首先,对机械臂进行运动学分析以及手眼标定,采用视觉标识对复杂环境下的目标进行检测,采用主方向定位以及DLT算法对标识进行定位;然后通过建立卷扬系统模型,在速度环上采用伪微分反馈复合控制算法,使用基于双S形曲线运动规划加减算法进行目标运动跟踪、路径重规划,并采用加减速方法生成运动轨迹。通过搭建试验平台,模拟海上工作环境并进行静态目标和动态目标跟随试验,验证了卷扬升降控制的可行性以及随动控制策略的有效性。     

基于计算机视觉的摄像机标定矩阵算法

非接触测量系统是计算机视觉系统中的典型应用,而摄像机标定矩阵是非接触测量系统中的重要研究内容。本文在介绍几种的摄像机标定矩阵算法的基础上,根据给出一种基于摄像机成像模型的矩阵标定方法。实验表明,该方法操作简单,标定快速准确。     

基于免疫模糊PID算法的农机机器视觉研究

为了提高农机视觉系统的精度及无人驾驶农机的导航效率,将免疫模糊PID算法引入到了收割机视觉控制系统的设计中,通过PID控制器反馈误差后,利用免疫算法和模糊控制算法对导航追踪误差进行修正,从而有效地提高了导航的精度.为了验证该方法的可行性,设计了基于免疫模糊PID算法的农机导航追踪误差修正系统,并分别对不使用PID算法、...     

基于RRT算法的自由飞行空间机器人避碰运动规划

自由飞行空间机器人在微重力环境下的非完整性运动学特性是其运动规划问题的特殊难点.为此,针对空间机器人的非完整特性,提出了一个基于快速随机扩展树(RRT)算法的避碰运动规划算法.经过实验表明,该算法可以有效地求解自由飞行空间机器人的避碰运动规划问题.     

基于融合Shi-Tomasi算法的单目视觉里程计研究

为了进一步优化视觉里程计前端特征检测模块,提高对复杂环境适应性,均衡特征点分布的同时改善里程计轨迹精度,在ORB-SLAM算法的基础上,将Shi-Tomasi算子融入到其中的特征检测模块,根据二次筛选后特征点的描述子进行暴力匹配,采用随机采样一致性算法对所匹配点做过滤优化,进而完成后续的运动估计模块.通过仿真实验与原始...     

基于改进Floodfill算法的田垄视觉导航系统

探索在环境多变的田垄中进行视觉导航的方法,针对传统田垄视觉导航方法计算量大且导航效果较一般的问题,为林果作业机器人自主作业能力提供基础,本文提出一种基于机器视觉的田垄导航方法:使用改进的Floodfill算法分割路径信息,通过十字法进行路况分类,进而采用与路况相对应的算法进行导航计算。使用多张路径图片和模拟环境对算法的分割性能和导航能力进行测试,在试验测试中,道路偏移值保持在6 cm内。试验表明,改进Floodfill算法与分类导航法结合的视觉导航方法具有可行性,可为低算力田垄视觉导航方法的探索提供新的方法和思路。     

基于桌面虚拟现实系统车辆运动仿真的立体视觉实现

设计了一套桌面虚拟现实系统，在该系统下实现了立体视觉，并给出了车辆运动仿真的一个实例。虚拟现实技术为车辆运动仿真提供了一种新的方法。     

基于机器视觉的金银花图像识别处理算法研究

运用机器视觉和图像处理的方法可实现金银花的自动化采摘,提高采摘效率.首先通过摄像机对金银花进行图像采集,将采集到的金银花图像进行中值滤波处理,有效消除图中的噪音;然后对金银花图像进行RGB和HSV颜色分割,找出金银花与背景区分最明显的分量B;再对分量B进行阈值分割处理,设定阈值,将金银花从背景中提取出来,运用形态学运算...     

基于双目视觉的农业机器人运动定位与避障研究

针对当前机器人定位避障技术中,感知外界环境信息单一及误差大等问题,提出了一种基于双目视觉的农业机器人运动定位和避障系统,可以通过双目视觉采集农业机器人周边的环境信息,实现农业机器人运动定位和避障。MatLab实验结果表明:农业机器人从起点成功到达终点,算法路径为最优避障路径,证明了系统的准确性和可行性。     

基于深度学习的草坪树木检测方法研究

基于深度学习的草坪树木检测是割草机器人智能化的前提和关键.目前缺乏公共的草坪树木数据集且现有的目标检测算法轻量化程度低,为解决在算力有限的割草机器人上实现草坪树木目标检测的难题,提出基于优化Tiny YOLOV4算法的草坪树木检测算法.首先,利用手机的拍照功能在草坪环境实地拍摄、制作两种草坪树木数据集;其次,在原Tin...     

基于立体视觉的智能农业车辆实时运动检测

为满足智能农业车辆的精确导航,提出基于立体视觉的车辆实时运动检测方案.该方案通过多线程特征点检测提高传统SIFT特征检测算法的效率,通过归一化综合距离法剔除误匹配的特征点,最后通过相邻时刻同一特征点坐标的变化反推车辆的运动.试验表明:多线程SIFT特征点检测能够缩短检测时间,提高计算效率.归一化综合距离法能够有效剔除传统SIFT算法的误匹配点.当车速为0.8 m/s,图像采集频率为5 Hz时,车辆在x方向和z方向单次测量误差小于0.004 5 m,当持续运动时间达到10s时,2个方向累积测量误差均小于0.15m.     

基于双目视觉系统的农用无人机导航算法研究

农用无人机市场大,发展迅速,双目视觉系统对周边环境检测能力强,被广泛用于路径规划、避障和导航中。针对农用无人机的路径规划和导航的特定场合,利用双目视觉、图像处理和嵌入式控制等技术,设计了一套农用无人机导航算法,可以为无人机提供准确的导航策略。