采摘机器人作业行为虚拟仿真与样机试验

作     者：罗陆锋 邹湘军 卢清华 杨自尚 张坡 熊俊涛 LUO Lufeng1 ZOU Xiangjun2 LU Qinghua1 YANG Zishang2 ZHANG Po2 XIONG Juntao3

作者机构：佛山科学技术学院机电工程学院佛山528231 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 华南农业大学数学与信息学院广州510642 

基　　金：国家自然科学基金项目(51705365) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2018年第49卷第5期

页      码：34-42页

摘      要：为开展采摘机器人智能防碰损作业行为及规划算法的仿真试验与验证,设计了一种基于虚拟现实的采摘机器人仿真试验系统。以葡萄采摘机器人为对象,先构建虚拟现实环境下采摘机器人及其作业场景模型,用于模拟设施果园试验环境;然后对虚拟采摘机器人进行运动学建模,运用D-H参数法解算机械臂运动学正解和逆解;再依据葡萄串形状等特性设计一种夹-托-剪式的采摘机器人末端执行器及其采摘过程控制模型;建立机械臂末端连杆与执行器之间的空间位姿变换关系,并对机械臂运动进行轨迹规划;设计并定义仿真系统各模块间的数据接口,最终基于虚拟现实平台EON开发出采摘机器人虚拟仿真系统。基于该系统进行18次葡萄防碰损采摘路径规划及夹剪行为试验,成功率达88.89%;将相关算法移植到物理样机进行43次室内试验,成功率为86.05%。结果表明,开发的仿真系统可为采摘机器人智能行为算法的测试及改进提供虚拟试验平台。

主 题 词：采摘机器人 虚拟现实 末端执行器 仿真 样机试验 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2018.05.004

馆 藏 号：203288903...