[發(fā)明專利]面向苗床盆栽的設(shè)施花卉搬運(yùn)協(xié)同作業(yè)控制方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910769286.2 | 申請日： | 2019-08-20 |
| 公開（公告）號： | CN110637644B | 公開（公告）日： | 2021-09-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王紀(jì)章;張運(yùn);李萍萍;黃志剛;倪紀(jì)恒 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇大學(xué) |
| 主分類號： | A01G9/08 | 分類號： | A01G9/08;A01G27/00;G06T7/00;G06T7/12;G06T7/136;G06T7/62 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 212013 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 面向 苗床 盆栽 設(shè)施 花卉 搬運(yùn) 協(xié)同 作業(yè) 控制 方法 | ||
1.面向苗床盆栽的設(shè)施花卉搬運(yùn)協(xié)同作業(yè)控制方法，其特征在于，3D相機(jī)（8）根據(jù)實(shí)時視覺信息獲取花卉的位置信息，控制器根據(jù)花卉的位置信息控制移動搬運(yùn)裝置（2）移動，實(shí)現(xiàn)沿既定軌跡運(yùn)動的供盆機(jī)構(gòu)（33）和栽培床（4）之間的花卉搬運(yùn)；
所述花卉搬運(yùn)后，3D相機(jī)（8）由建立的花卉生長模型確認(rèn)長勢不好的花卉，進(jìn)行替補(bǔ)盆；
實(shí)時視覺信息、供盆機(jī)構(gòu)運(yùn)動、移動搬運(yùn)裝置移動及花卉生長模型的協(xié)調(diào)配置系統(tǒng)為：
其中：系統(tǒng)狀態(tài)向量，為n維狀態(tài)空間；系統(tǒng)輸入向量，包括花卉生長模型、實(shí)時視覺信息，為m維狀態(tài)空間；系統(tǒng)輸出量包括、，分別為移動搬運(yùn)裝置的位置信息、供盆機(jī)構(gòu)的位置信息，為1維狀態(tài)空間；干擾項(xiàng)，為p維狀態(tài)空間；理論參考輸入；
所述位置信息包括供盆機(jī)構(gòu)（33）或栽培床（4）中單顆花卉最高點(diǎn)距離3D相機(jī)（8）鏡頭的高度
所述移動搬運(yùn)裝置（2）包括軌道A（18），軌道A（18）與軌道B（23）可分離對接，軌道A（18）上設(shè)有可移動的承載板A（17），承載板A（17）下端設(shè)有3D相機(jī)（8）及伸縮桿（10），伸縮桿（10）下端安裝抓手（12），抓手（12）下端設(shè)有紅外激光測距儀（31）；
所述花卉生長模型的建立過程為：
3D相機(jī)（8）采集花卉的可見光圖像和深度圖像，進(jìn)行單株花卉的圖像分割，取單株花卉邊緣多個拐點(diǎn)坐標(biāo)（xb1，yb1），（xb2，yb2）…（xbi，ybi）計(jì)算單株花卉的花冠的葉面積：
通過深度圖像得到單株花卉的株高為H，則花卉生長模型為：
其中為比較系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向苗床盆栽的設(shè)施花卉搬運(yùn)協(xié)同作業(yè)控制方法，其特征在于，所述抓手（12）可與外部水源連通的噴嘴（30）替換，完成移動噴灌機(jī)的安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向苗床盆栽的設(shè)施花卉搬運(yùn)協(xié)同作業(yè)控制方法，其特征在于，所述軌道B（23）安裝在吊裝架（27）上，吊裝架（27）固定在軸B（32）下端，軸B（32）兩端能夠沿軌道C（26）移動，軸B（32）由電機(jī)B（21）驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向苗床盆栽的設(shè)施花卉搬運(yùn)協(xié)同作業(yè)控制方法，其特征在于，所述圖像分割的具體方法為：
步驟1）：根據(jù)深度圖像確定花卉最高點(diǎn)的位置（x0,y0），以此位置的像素點(diǎn)作為閾值；
步驟2）：將可見光圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，依次遍歷（x0,y0）周圍的像素，并與閾值比較，取四個小于閾值的像素對應(yīng)的坐標(biāo)（x1,y1）、（x2,y2）、（x3,y3）、（x4,y4）；
步驟3）：分別計(jì)算（x1,y1）、（x2,y2）、（x3,y3）、（x4,y4）到（x0,y0）的距離ri，i=1，2，3，4；
步驟4）：取ri中的最大值r，以（x0,y0）為圓心r為半徑進(jìn)行圖像分割；
步驟5）：取下一個花卉最高點(diǎn)，重復(fù)步驟1）-4）完成圖像分割。
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