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自律リンゴ収穫機械システムに関する研究

自主苹果采收机械系统研究

基本信息

批准号：
03F03253
负责人：
端俊一
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03253/
关键词：
リンゴ収穫マニピュレータマシンビジョンハンド自動制御

项目摘要

1.リンゴ果実認識プログラムの改良自律リンゴ収穫機械システムの視覚部にマシンビジョンを使用するが,リンゴ果実の認識にはリアルタイム処理が求められる。このためプログラム言語Delphiを使用して画像処理プログラミングを行った。CCDカメラでリンゴを撮影後,果実を認識するまでに要する時間は約400msであった。リンゴ収穫のためのリアルタイム処理に十分な結果となった。2.マニピュレータの運動モデルリンゴ収穫のためにエンドエフェクタを果実にアプローチさせるため,マニピュレータの運動モデルを逆運動学に基づいて構築した。本研究で使用するマニピュレータは,4関節をもつ4自由度マニピュレータである。リンクの長さ,関節の可動回転角などのパラメータを用いてコンピュータ上でシミュレーションを行い,運動モデルを構築した。3.エンドエフェクタの開発リンゴ果実に接触し,収穫するエンドエフェクタを開発した。収穫機構は,フィンガーと呼ぶつめで果梗を把持し,枝と果梗の間の離層を中心にリンゴ果実を回転させる。このような動作機構をもつエンドエフェクタを2つのDCモータの組み合わせて製作した。開発したエンドエフェクタで収穫実験を行ったところ,収穫成功率は90%以上であった。回転に要する時間は,制御用パルス信号の周波数によって変えられる。4,リンゴ果実位置の計測リンゴを自律機械収穫するためには,その果実の位置を座標情報として取得し,そこに向かってエンドエフェクタをアプローチさせる必要がある。このため,エンドエフェクタから果実までの水平距離を測定するために,レーザー距離計を用いた。レーザー距離計で,リンゴ果実の赤道面までの距離を測定した結果,±3mmの誤差での計測が可能であった。以上に基づき,マシンビジョン(CCDカメラ),エンドエフェクタ,レーザー距離計から構成されるリンゴ収穫ハンドを開発した。

1. Improve the self-discipline of the system to obtain the visual system of the mechanical system. This is the first time I've seen a picture of myself. The time required for CCD detection is approximately 400ms after detection. The result of the process is very small. 2. The motion of the ring is captured by the ring. The motion of the ring is captured by the ring. The motion of the ring is captured by the ring. This study uses 4 joints and 4 degrees of freedom. The length of the joint, the movable angle of the joint, the movement angle, the movement angle. 3. Open the door to the door and open the door to the door The harvest mechanism is to control the fruit stem, and the fruit stem is to control the fruit stem, and the fruit stem is to control the fruit stem. The motion mechanism of this kind is not easy to control, but it is easy to control. The success rate of the acquisition is more than 90%. The frequency of the signal is controlled by the time of return. 4. The calculation and calculation of the position of the result are automatically obtained. The coordinate information of the position of the result is obtained. The necessary information is obtained. The horizontal distance is measured by the distance meter. The distance measurement results in the equatorial plane, and the measurement error of ±3mm is possible. The above basic information, such as CCD, CCD