Investigación sobre el extremo efecto y estrategia óptima de control de movimiento para un robot paralelo de trasplante de plántulas de enchufe
Autores: Zhao, Xiong; Cheng, Di; Dong, Wenxun; Ma, Xingxiao; Xiong, Yongsen; Tong, Junhua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigación sobre el extremo efecto y estrategia óptima de control de movimiento para un robot paralelo de trasplante de plántulas de enchufe
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Fenómeno
Plántulas
Sistema de reconocimiento de imágenes
Efector final de enchufe
Combinación de parámetros de sustrato
Robot paralelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Debido al fenómeno de agujeros y plántulas inferiores en las bandejas, es necesario retirar y reponer las plántulas no calificadas. La operación tradicional es intensiva en mano de obra y el grado de mecanización es bajo. Este artículo tomó plántulas de brócoli como objeto de investigación y desarrolló un sistema de reconocimiento de imagen adecuado para el reconocimiento de la salud de las plántulas y la evaluación de la postura, investigó y diseñó un efector final de enchufe que reduce el daño a las hojas, y realizó pruebas ortogonales para obtener una combinación de parámetros de sustrato que contenga el contenido de humedad, la edad de la plántula y la aceleración de trasplante adecuada para las operaciones de eliminación. Se construyó un modelo cinemático y dinámico de robot paralelo. Se utilizó la curva B-spline de quinto grado para construir la curva de movimiento del espacio conjunto para siete nodos, y la velocidad del motor, el par y la aceleración del efector final se utilizaron para construir las curvas de movimiento del espacio conjunto. La aceleración del efector final fue la condición de restricción para planificar la trayectoria óptima del espacio conjunto en el tiempo, y el tiempo óptimo se obtuvo utilizando el algoritmo de optimización híbrida de enjambre de peces artificiales y enjambre de partículas. Se redujo considerablemente el tiempo de una sola operación; la máquina completa se construyó sistemáticamente; se midió el tiempo promedio de eliminación de plántulas de una sola vez; y la eficiencia de trasplante de toda la máquina fue alta. En la prueba de brecha de la tasa de daño de plántulas, la tasa de daño de las hojas fue baja. Esta investigación proporciona una referencia para el desarrollo localizado de equipos de eliminación de plántulas de alta velocidad y baja pérdida en invernaderos.
Descripción
Debido al fenómeno de agujeros y plántulas inferiores en las bandejas, es necesario retirar y reponer las plántulas no calificadas. La operación tradicional es intensiva en mano de obra y el grado de mecanización es bajo. Este artículo tomó plántulas de brócoli como objeto de investigación y desarrolló un sistema de reconocimiento de imagen adecuado para el reconocimiento de la salud de las plántulas y la evaluación de la postura, investigó y diseñó un efector final de enchufe que reduce el daño a las hojas, y realizó pruebas ortogonales para obtener una combinación de parámetros de sustrato que contenga el contenido de humedad, la edad de la plántula y la aceleración de trasplante adecuada para las operaciones de eliminación. Se construyó un modelo cinemático y dinámico de robot paralelo. Se utilizó la curva B-spline de quinto grado para construir la curva de movimiento del espacio conjunto para siete nodos, y la velocidad del motor, el par y la aceleración del efector final se utilizaron para construir las curvas de movimiento del espacio conjunto. La aceleración del efector final fue la condición de restricción para planificar la trayectoria óptima del espacio conjunto en el tiempo, y el tiempo óptimo se obtuvo utilizando el algoritmo de optimización híbrida de enjambre de peces artificiales y enjambre de partículas. Se redujo considerablemente el tiempo de una sola operación; la máquina completa se construyó sistemáticamente; se midió el tiempo promedio de eliminación de plántulas de una sola vez; y la eficiencia de trasplante de toda la máquina fue alta. En la prueba de brecha de la tasa de daño de plántulas, la tasa de daño de las hojas fue baja. Esta investigación proporciona una referencia para el desarrollo localizado de equipos de eliminación de plántulas de alta velocidad y baja pérdida en invernaderos.