国家高技术研究发展计划(2006AA10Z255) 作品数:24 被引量:588 H指数:16 相关作者: 乔军 赵祚喜 刘刚 鲍官军 杨庆华 更多>> 相关机构: 中国农业大学 华南农业大学 浙江工业大学 更多>> 发文基金: 国家高技术研究发展计划 浙江省重中之重学科开放基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 自动化与计算机技术 农业科学 电子电信 经济管理 更多>>
水田激光平地机平地铲姿态测量系统的设计 被引量:19 2012年 水田激光平地机水平控制作为农田激光平地技术的重要组成部分,其研究过程中首先要解决平地铲实时倾角测量问题。为提高倾角测量精度,设计了平地铲姿态测量系统,采用MEMS传感器集成模块ADIS16300作为惯性测量单元,通过卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算平地铲倾角。分析了姿态测量系统的构成,阐述了两种传感器融合测量实时倾角的方法,基于ARM7 Cotex-M3微处理器设计了姿态测量系统硬件。采用AHRS500GA对该姿态测量系统性能进行了融合算法验证与ADIS16300测量平地铲倾角验证。测试结果表明,该姿态测量系统能在动态条件下准确地测定平地铲实时倾角,可以进一步应用于激光平地机的水平控制之中。 黎永键 赵祚喜关键词:激光平地机 传感器融合 基于机器视觉的苹果表面纹理检测方法 被引量:31 2008年 提出了一种基于机器视觉技术的苹果表面纹理检测分级方法。提取苹果目标,使用不同算法灰度化图像。根据纹理位于图像中灰度突变处的特点,采用典型梯度算法,对目标图像进行两次梯度锐化。对图像进行滤波去噪使纹理更加突出。利用绝对差分算法,计算图像的平均梯度,选取阈值55,将苹果分为纹理鲜明A级果和纹理不鲜明B级果。设计了由PC机、可编程逻辑控制器、摄像机、图像采集卡等组成的苹果视觉自动化分级系统。选取41个水晶富士苹果在该系统进行了分级试验,分级窜果率为4.9%,可以满足应用要求。 李伟 康晴晴 张俊雄 荀一关键词:农业工程 机器视觉技术 梯度算法 苹果 气动柔性驱动器及其在灵巧手中的应用研究综述 被引量:14 2008年 介绍了几种典型的气动柔性驱动器——McKibben型PMA、三自由度FMA、旋转型气动柔性驱动器、柔性流体驱动器和新型气动柔性驱动器FPA的研究现状,并对这5种气动柔性驱动器进行了深入的分析讨论,指出它们各自的优点和不足之处。综述了应用典型气动柔性驱动器研制的几种气动柔性灵巧手,分析了各灵巧手的特点;结合上述几种气动柔性灵巧手,对目前该领域研究中存在的急需解决的关键性问题进行了总结分析。 张立彬 鲍官军 杨庆华 高峰关键词:气动柔性驱动器 多指灵巧手 数学模型 智能控制 基于轮廓曲率的树上苹果自动识别 被引量:28 2007年 为实现机器人采摘作业中苹果的空间定位,研究了单幅自然光条件下果树图像中苹果及其果柄识别定位的方法.建立以规格化的r,g为输入,苹果、树枝、树叶等为输出的三层BP神经网络模型,用于图像分割,经预处理后,提取苹果目标,根据目标形状将苹果分为5类,通过不同的圆拟合方法得到苹果的准确位置.在对被遮挡苹果进行圆拟合时,依据目标轮廓曲率的变化,抽取连续光滑轮廓线段,用采样点平均曲率的倒数作为拟合圆的半径,再由几何关系求出圆心位置.结合苹果的拟合圆,给出果柄所在的近似矩形区域,在区域内分割出树枝部分,进而利用投影法确定果柄的精确位置.通过对40幅果树图像试验表明,苹果及其果柄的识别率在80%以上. 荀一 陈晓 李伟 刘刚 许晨光关键词:苹果 BP网络 果柄 一种基于图像特征和神经网络的苹果图像分割算法 被引量:27 2008年 苹果识别是开发苹果采摘机器人的关键环节,利用图像处理技术和神经网络分类器探索苹果图像分割算法。从苹果树图片中选取苹果图像样本和背景图像样本,分别计算这两类图像样本的颜色特征和纹理特征。颜色特征的计算基于RGB色彩模型,纹理特征的计算基于灰度共生矩阵。选取适当的颜色特征(R/B值)和纹理特征(对比度值和相关性值)作为输入节点,利用反向传播神经网络分类器建模,输出值是一个0~1之间的计算值。通过阈值将输出结果分类为苹果或背景。试验结果表明,该算法正确率大于87.6%,对光照的影响不敏感,是一种较为实用的苹果分割算法。 张亚静 李民赞 乔军 刘刚关键词:机器视觉 图像分割 纹理特征 灰度共生矩阵 神经网络 基于MEMS惯性传感器融合的水田激光平地机水平控制系统 被引量:53 2008年 激光平地技术是农业生产中一项重要的节本增效措施,为了使激光平地机在水田中作业时平地铲保持水平,设计了一种低成本的水田激光平地机水平控制系统,采用MEMS陀螺仪与加速度计通过信息融合测定平地铲实时倾角,通过脉冲宽度调节普通电磁阀实现平地铲水平控制。文章分析了控制系统的构成,传感器的工作原理与安装方法,阐述了两种传感器融合测量实时倾角的方法。采用了基于ARM7内核的微处理器设计了水平控制系统硬件,并给出了软件实现流程。采用AHRS(姿态航向参考系统)对系统性能进行了实验室测试与田间试验验证,测试结果表明,该水平控制系统能在动态条件下准确地测定平地铲实时倾角,可以较好地实现平地铲水平控制。 赵祚喜 罗锡文 李庆 陈斌 田欣 胡炼 黎永健关键词:传感器融合 ARM 基于双闭环控制的拖拉机车轮转向控制系统设计 为了克服电控液压系统控制超调、车轮转向机构间隙和路面环境等非线性因素和外界扰动对转向控制的影响,实现车轮快速准确的响应动作。以东方红X-840型拖拉机为平台,设计了一个双闭环控制控制系统,使用角度传感器KMA199测量速... 吴晓鹏 赵祚喜 张智刚 俞龙 胡炼 黄健关键词:双闭环控制 文献传递 果林机器人行走驱动闭环控制分析 被引量:2 2011年 该研究旨在选取控制机器人运动的合理方式。以履带式果林机器人为背景,分析了果林机器人运动双电机控制系统。基于步进直流电机转速增量式PID闭环控制算法,计算了PID控制器比例系数、积分系数和微分系数。仿真和试验表明:当机器人左、右电机以3 000 r/min的速度在地面上直线运行时,采用转速增量式PID控制比开环控制电机响应速度快,稳定性能好。结果提示,转速增量式PID控制方式是有效合理的。 余嘉傲关键词:双电机驱动 PID闭环控制 Apple maturity discrimination and positioning system in an apple harvesting robot <正>To obtain the spatial position and the maturity of apples,a system based on a multi-spectral vision techniq... LIU ZHAOXIANG LIU GANG~* Key Laboratory of Modern Precision Agriculture System Integration Research China Agricultural University PO Box 125关键词:PSD 文献传递 应用于苹果采摘机器人的激光距离传感器 2010年 为获得苹果的深度信息,实现苹果采摘机器人对苹果的三维定位,研制了一种基于主动三角测量原理的激光距离传感器.该传感器在信号接收单元增加了窄带通干涉滤光片,削弱了太阳光的影响;系统采用同步检波的信号采集方法有效地抑制了外界干扰,实现了距离的精确测量.试验结果表明,这种传感器可以在近距离范围获得苹果的深度信息,而且不受环境影响,在150~800 mm距离范围内,最大距离偏差不超过13 mm. 刘兆祥 刘刚 乔军关键词:距离传感器 激光 调制 检波