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采摘機械手的技術難題

發表時間:2014-11-23 17:41 閱讀:
機械手
    目前,對采摘機械手的研究重點主要集中在機械手視覺和移動導航上。采摘機械手要真正達到代替人完成采摘任務,并且實用化、商品化,面臨如下一些技術難題:
    (1)機械手采摘環境的非結構化,要求采摘機械手具有相當高的智能水平、柔性和靈巧性。從目前自動化控制理論水平來看,還不能滿足采摘機械手所要求的智能程度。采摘機械手的機械手和末端執行器需要具有相當高的柔性和靈巧性,幫助機械手成功實現避障,提高果實采摘的成功率、同時需要降低果實的損傷率。
    (2)采摘機械手的目標探測和定位。視覺傳感器是采摘機械手用于探測、定位果實的重要技術手段。目前的采摘機械手視覺傳感器大多采用彩色電荷耦合元件作為傳感元件,在自然光或人工光照的環境下,獲取采摘對象的圖像并進行圖像分析和模式識別。由于采摘的果實通常在樹葉、樹枝中間,而且果實之間還可能相互重疊,自然光照強度變化和陰影等都對于圖像獲取和圖像分析這些方面增加了難度,影響果實采摘的成功率。
    (3)采摘機械手的商品化和推廣應用存在困難。同工業機械手相比,采摘機械手的結構和控制系統相當復雜,成本高。采摘機械手的工作具有周期性、短時間等特點,設備利用率低。對于采摘機械手這樣復雜的光機電一體化產品而言,設備的使用和維護都需要較高的技術能力。
    由于勞動力的高齡化和操作人員的匱乏,采摘機械手在將來必將有用武之地。


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