科研产出
林果采摘机器人研究现状与展望
《农业装备与车辆工程 》 2024
摘要：林果采摘是一项季节性和劳动密集型的工作,作业耗时长且由于老龄化带来的劳动力短缺,人工采摘已经不能满足产业发展需求.随着深度学习等技术的发展,结合种植、保存和加工技术的变化,智能采摘机器人成为解决上述问题的有效方法.以苹果和草莓采摘机器人为例,分析当前国内外林果智能采摘机器人发展现状、特点与制约因素,重点阐述图像识别、果实定位和果实分离三大关键技术的研究进展,从结构化种植环境、识别定位算法、智能末端执行器等方面展望采摘机器人的发展方向,以期为后续林果采摘机器人的进一步研究提供借鉴.
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红花采收机双动对切式末端执行器设计与试验
《农业机械学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对红花采收机械存在的花丝破碎率高，采收效果差的问题，基于低速对切与分段切割的设计思想，研究设计了一种红花采收机双动对切式末端执行器，利用双动刀和多工作段凸轮实现低速夹持切割与分段作业。构建刀具-花丝切割力学模型，对切割过程进行理论分析，确定影响末端执行器性能的关键因素为：切刀进给速度、刃口倾斜角和切刀刃面倾角；并以凸轮转速（切刀进给速度）、刃口倾斜角和切刀刃面倾角为试验因素，以花丝采净率与花丝破碎率为评价指标，进行了三因素五水平二次正交旋转组合试验，得到试验因素与评价指标间的数学模型，对回归模型进行多目标优化，确定最佳参数组合为：凸轮转速27.9 r/min、刃口倾斜角16.1°、切刀刃面倾角19.7°,对应花丝采净率为91.78%,花丝破碎率为5.32%。在最佳参数组合下进行田间验证试验，结果表明，花丝采净率为91.25%,破碎率为5.57%,与优化结果误差不超过5%,表明所设计末端执行器能实现花丝的低破碎率采收。
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