农业移栽机器人技术及应用
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广东广州
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作者金鑫 李明勇 著
出版社机械工业出版社
ISBN9787111768920
出版时间2025-01
装帧平装
开本16开
定价59.8元
货号1203483056
上书时间2025-01-01
商品详情
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目录
目录
前言
第1章绪论
1.1农业机器人的起源与发展
1.2农业移栽机器人的定义
1.3农业移栽机器人研究的意义与目的
1.3.1大田移栽机器人研究的意义
1.3.2设施移栽机器人研究的意义
1.3.3现存问题及发展趋势
第2章移栽机器人作业参数感知与识别系统
2.1传感器感知技术
2.1.1加速度传感器
2.1.2力学传感器
2.1.3激光传感器
2.2图像处理与机器视觉
2.2.1图像预处理技术
2.2.2目标检测与识别
2.2.3深度图像处理
2.3移栽机器人取苗夹持力传感器技术
2.3.1取苗爪结构设计
2.3.2传感器原理设计
2.3.3夹持力传感器信号检测系统设计
2.3.4基于LabVIEW的传感器监测系统
2.3.5传感器参数标定与取苗试验
2.4基于机器学习的垄作导航系统研究
2.4.1基于Res2Net50的模型优化
2.4.2改进Res2Net50识别模型训练
2.5基于深度学习的钵苗移栽直立度检测
2.5.1栽植机构及其工作原理
2.5.2直立度评价
2.5.3数据集建立
2.5.4监测系统整体架构
2.5.5硬件设计
2.5.6YOLO-RDS检测算法设计
2.5.7角度预测模块
2.5.8RWBF方法
2.5.9系统集成设计
第3章移栽机器人控制系统
3.1控制系统原理
3.1.1PID控制器
3.1.2模糊控制器
3.1.3模糊PID控制
3.1.4视觉伺服控制系统
3.2基于视觉伺服控制的低损取苗方法
3.2.1低损取苗原理
3.2.2数据集构建
3.2.3UNet网络结构
3.2.4UNet模型改进
3.2.5迁移学习和评价指标
3.2.6取苗点估计算法
3.3基于PID控制算法的取投苗装置控制系统
3.3.1总体需求
3.3.2供苗机构控制方案
3.3.3取送苗机构控制方案
3.3.4投苗机构控制方案
3.3.5Fuzzy-PID步进定位系统的控制算法
3.3.6多电机变速取投苗控制方法
第4章移栽机器人执行系统
4.1机械化移栽苗-机互作机理
4.1.1取苗方式分析
4.1.2取苗爪插拔过程分析
4.1.3取苗夹针插拔姿态模型构建
4.2取苗机构设计
4.2.1取苗机构轨迹要求
4.2.2取苗机构运动学分析
4.2.3取苗机构运动模型的建立
4.2.4取苗机构结构设计
4.2.5取苗机构力学特性分析
4.3高速移栽机支撑臂振动特性与结构优化研究
4.3.1高速插秧机支撑臂有限元模态分析
4.3.2基于模态置信度矩阵优化的模态试验
4.3.3移栽机支撑臂结构优化设计
第5章设施农业分选移栽机器人
5.1分选机器人总体设计
5.1.1整体部件设计
5.1.2基于机器视觉Heal劣质苗检测系统的研究
5.1.3多方位自反馈控制系统
5.1.4钵苗智能识别分级与多方位自反馈控制的相互协作
5.1.5控制系统工作流程
5.2移栽机器人的总体设计
5.2.1穴盘运输定位机构
5.2.2钵苗移栽末端执行器结构设计
5.2.3取苗装置驱动结构设计
5.2.4控制系统硬件设计
5.2.5钵苗移栽方法
第6章丘陵山地移栽机器人
6.1丘陵山地姿态调平移栽机器人总体设计
6.1.1整机部件设计
6.1.2取投苗系统结构设计
6.1.3姿态调平系统结构设计
6.2姿态调平系统的运动学分析
6.2.1运动学方程及求解算法
6.2.2调平仿真模型建立
6.2.3姿态调平系统运动学仿真分析
6.3移栽机姿态调平系统控制
6.3.1姿态调平控制原理
6.3.2姿态调平控制算法
第7章植物工厂移栽机器人
7.1移栽装置设计
7.1.1末端执行器结构设计
7.1.2多末端执行器联动变距机构设计
7.1.3输送机构设计
7.1.4移栽装置整体结构设计
7.2移栽机械手性能试验与分析
7.2.1取苗性能影响因素分析
7.2.2试验评价指标
7.3基于超绿算法的钵苗低损避让移栽方法研究
7.3.1基于超绿算法的钵苗低损避让移栽原理
7.3.2Intel RealSense D415深度相机位置标定
7.3.3钵苗边缘点识别算法
7.3.4钵苗边缘点标定试验
7.3.5钵苗边缘点标定验证
7.4移栽装置控制系统设计与分析
7.4.1整机功能与作业动作分析
7.4.2移栽装置工作流程分析
7.4.3控制系统硬件设计
7.4.4控制系统电路搭建
7.5移栽装置整机性能试验与分析
7.5.1试验参数选择
7.5.2整机移栽试验
参考文献
内容摘要
农机是现代农业生产力的重要组成部分，而具有信息感知、识别决策与控制执行的系统性农业机器人则一直是智能农机装备领域的研究热点。本书面向机械化种植领域，系统性地介绍了农业移栽机器人技术及应用，主要内容包括移栽机器人作业对象感知、目标识别与决策、动作精准调控等主要理论和方法，内容翔实，通俗易懂。期望本书能够较好地促进国内农业移栽机器人的研究普及和应用落地。
本书既适合农业工程相关专业的高年级本科生或研究生使用，也可供相关领域的工程技术人员阅读参考。
主编推荐
*作者在多年教学实践的基础上，结合现有的教学讲义和最新科研实践编写而成的。书中融入了作者团队多年来大量的科研工作成果，内容紧贴实际；
*以农业移栽机器人的关键技术及理论为基础，结合智能化移栽技术的最新发展，以应用为核心，面向大田、设施、植物工厂等典型农业生产场景，重点介绍了农业移栽机器人的系统构成和工程实现方法，理论和实践并重。
*本书既适合农业工程相关专业的高年级本科生或研究生使用，也可供相关领域的工程技术人员阅读参考。
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