[發明專利]一種采摘機器人作業序列規劃方法

有效

• 申請號: 201910589006.X
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110281243B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 羅陸鋒;文漢錦;王益滿;盧清華
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;A01D46/30
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 霍健蘭;梁瑩

1.一種采摘機器人作業序列規劃方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1步，計算采摘目標與其余采摘目標的距離，將距離小于等于聚類閾值k的兩個采摘目標歸納為同一果實蔟，從而對所有采摘目標進行聚類分蔟；

S2步，采用貪婪算法確定果實蔟采摘順序，以實現全局序列規劃；

S3步，采用四象限法則與距離加權擇優法則結合分別對各個果實蔟內采摘目標進行采摘排序，以實現局部序列規劃，從而得到最終采摘作業序列規劃；

所述S1步，包括如下分步驟：

S11步，將已知采摘目標的空間坐標放置在集合G＝{G₁,G₂,G₃...G_n}，其中G_n＝(x_n,y_n,z_n)，n為采摘目標總數；

S12步，將所有采摘目標的X軸坐標值按升序排序得到集合O＝{x₁,x₂...x_n}，根據集合O排序更新集合G＝{G₁,G₂,G₃...G_n}；

S13步，設定聚類閾值k；將每一個采摘目標都作為一個果實蔟，得到果實蔟集合W＝{w₁,w₂...w_n}，w_n＝{G_n}；

S14步，初始化間距值a為1；

S15步，計算集合O內x_i與x_j的差值C_ij＝|x_i-x_j|，其中j＝i+a，i∈[1,n-a]，j∈[1+a,n]；得到差值集合C＝{C_1(1+a),C_2(2+a),...C_(n-a)n}；

S16步，分別判斷各個差值C_ij與聚類閾值k與的大小：

若C_ij≤k，則計算坐標G_i與G_j的歐氏距離

比較歐氏距離L_ij與聚類閾值k的大小：

若L_ij＜k，則將x_i對應的果實蔟與x_j對應的果實簇歸納為同一個果實蔟；

若L_ij≥k，則x_i和x_j對應的果實簇均不變；

若C_ij＞k，則歐氏距離L_ij＝∞，x_i和x_j對應的果實簇均不變；

S17步，更新果實蔟集合W＝{w₁,w₂...w_v}，w_p＝{G₁,G₂...G_dp}，其中p∈[1,v]，v為更新后的果實簇總數，v＜n，dp為果實蔟w_p內采摘目標數目；

S18步，判斷所有C_ij是否均大于k：若是，則跳至S2步；否則使a增加1并跳至S15步。

2.根據權利要求1所述的采摘機器人作業序列規劃方法，其特征在于：S13步中，設定聚類閾值k為末端執行器在水平面上的最小抓取間距與果蔬最大包圍體直徑之和。