番茄采摘机器人机械臂避障路径规划

以关节型机械臂避开垂直茎秆或撑杆采摘番茄为研究对象,提出了一种基于构形空间的关节型机械臂避障路径规划方法。利用空间映射原理,将关节型机械臂工作空间的三维避障问题转换为平面R-R机械臂避开障碍圆的问题,用临界碰撞关节角建立C-障碍空间的映射计算模型,将工作空间的位置避障转换为构形空间连杆关节角的计算。以能量最优函数优选避障规划的关节终点角度,利用A*算法计算平面R-R机械臂的避障关节角路径,获得一系列表示空间连杆位置的相交竖直面,并在竖直面内进行其余关节角的规划。避障采摘番茄的试验表明,机械臂带动夹持器能成功绕过直线状障碍物,引导夹持器到达果实目标位置,证明对平面R-R机械臂的空间映射建模是正确的,验证了提出的避障路径规划方法是可行的,可以应用于番茄的自动收获。

基于不等分模型的差动偏心齿轮系分插机构运动分析

针对等分模型存在模型假设引起的转角误差问题,提出了一种准确计算偏心渐开线齿轮转角关系的不等分模型及解法。该模型校正了等分模型下配对齿工作齿廓的交叉或分离,当基准齿工作齿廓坐标点数为5 000点时,啮合点搜索的坐标控制精度可达到0.001 mm,转角误差精度可达到0.001°。计算表明,转角误差随着齿轮偏心率的增大而变大,多级传动时转角误差被逐级放大。不等分模型解法可以求得偏心齿轮系分插机构齿轮盒和栽植臂准确的相对运动关系,从而得到秧爪取秧和推秧准确的位置与姿态。正、反侧从动齿轮输出转角在180°处不等于中心轮转角,使得正向侧和反向侧栽植臂的秧爪轨迹不重合,ADAMS仿真结果验证了不等分模型求解的正确性。当偏心率为0.104 3时,两者的轨迹偏差不大于1.01 mm。

空间外差光谱仪的干涉图校正

空间外差光谱技术(SHS)作为一种新型超光谱分辨率的光谱分析技术近年来得到了快速发展和广泛应用。根据SHS的基本结构和原理,本文对SHS应用系统中能对干涉图产生影响的各种干扰和畸变进行了分析,并针对这些干扰提出了一种SHS干涉图校正方案。实验结果表明,该方案不仅可以对干涉图进行有效校正,而且复原光谱能够良好地反映输入光谱信息,提高SHS的反演精度。