基于單目視覺的蜂王漿采集機器人系統(tǒng)設計與研究.pdf

1、蜂王漿作為一種暢銷的營養(yǎng)保健品,但傳統(tǒng)手工生產工藝在撿蟲工序上遇到了比較大的麻煩。蜂王幼蟲體積小,散布在蜂巢中,識別困難,尤其長時間工作注意力高度集中,極易導致人工的視覺疲勞。本文針對上述問題,在機器人機械本體的基礎上,增加了視覺模塊部分,并對其進行3D建模及運動仿真,驗證了該系統(tǒng)功能上的可行性,最后建立了機器人誤差模型,提出了誤差補償方法,并驗證了該誤差補償方法的有效性。
　　首先,本文簡要介紹了傳統(tǒng)的蜂王漿采集工序,闡述了其中

2、存在的問題以及國內外研究現狀,引出本文設計的蜂王漿采集機器人系統(tǒng),并介紹了本文所研究的內容。
　　接著,針對人工采集過程進行步驟分解,設計了機器人的任務執(zhí)行流程,并對蜂王漿采集機器人系統(tǒng)進行功能分析。將該系統(tǒng)按功能分為視覺識別和驅動執(zhí)行兩部分,并簡要介紹了蜂王漿采集機器人的本體結構。
　　其次,詳細介紹了視覺處理模塊的設計方案,建立了攝像機模型,實現了圖像處理、形狀識別和目標點的提取功能,最終通過該攝像機模型將坐標點由圖像空

3、間轉換到三維世界坐標系中。
　　再次,為解決視覺處理模塊對機器人本體的依賴性,引入并行工程的方法,設計了機器人仿真模塊。該模塊作為獨立軟件,利用規(guī)定好的通訊協(xié)議,接收并響應視覺處理模塊的指令。為保證仿真結果與實際的機器人運動情況相一致,在封裝了機器人運動學模型的基礎上,采用與視覺處理模塊共享同一配置文件,保證了兩模塊機器人運動學模型的一致性,并且仿真模塊與機器人本體接收來自視覺處理模塊的同一數據,保證了控制指令的一致性。