【摘 要】
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伴随着人口老龄化日趋严重以及农业科技的高度发展，机器人代替人类进行农业生产已经成为一种必然趋势。研发智能化果蔬采摘机器人有利于解决劳动力缺口日益严重的问题。本课题
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伴随着人口老龄化日趋严重以及农业科技的高度发展，机器人代替人类进行农业生产已经成为一种必然趋势。研发智能化果蔬采摘机器人有利于解决劳动力缺口日益严重的问题。本课题在研究分析国内外研发的采摘机器人特征与功能的基础上，以柿子采摘机器人为研究课题，从双目视觉系统出发，研究了柿子果实目标分割与三位空间的定位，以及进行了机器人本体的设计建模以及运动学与轨迹仿真研究。主要研究工作与成果如下： 通过比对与分析所采集的图像分别工作在几种颜色模式下背景与目标的差异，根据视觉系统的要求，选择a通道作为图像分割模型。在a通道进行视觉显著性处理后，利用k-means聚类分割算法对其进行初步聚类，然后进行形态学处理与残留物去除以提取出目标。 针对果实识别问题，本文通过提取颜色、形状、纹理等特征值作为输入值，将其放到已经训练完毕的LS-SVM分类器中进行分类识别处理，能很好地识别果实。 建立采摘机器人世界坐标系、摄像机坐标系和图像坐标系之间的关系后，选择张正友标定法并选用MATLAB标定箱进行标定，得到了两个CCD摄像头的内外参数。并对摄像机进行数学矫正与双目校正。分别比较了特征值匹配与区域匹配算法，通过相似三角形原理计算获取了特征值点的三维坐标。 通过Solidworks建立建模，根据Denavit-Hartenberg方法建立了机器人关节坐标系，求解机器人的正逆解。并对机器人的关节轨迹规划进行了研究与对比。构建了 OpenGL与MATLAB仿真模型对机器人正逆解与抓取轨迹以及视觉伺服进行可视化仿真。 本文对采摘机器人双目定位与运动规划进行了大量研究，取得了初步成果，为后期进一步开发采摘机器人奠定了基础。
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