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公开(公告)号：CN118238150B
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202410660726.1
申请日：2024-05-27
Applicant: 华南农业大学
IPC: B25J9/16 , B25J9/08 , A01D46/30 , G06F30/20 , G06N3/045 , G06N3/0464 , G06T3/60 , G06T7/00 , G06T7/70 , G06T7/80 , G06V10/764
Abstract: 本发明提供了一种茶叶采摘机械臂仿真方法和平台，包括构建图像数据集，从图像数据集中筛选出训练集。在YOLO_V8网络的主干网络中添加CBAM‑ECA注意力机制，得到改进后YOLO_V8网络。使用训练集训练改进后YOLO_V8网络，得到茶芽叶识别模型，使用茶芽叶识别模型识别目标茶芽叶的三维中心点坐标。根据需要替换图像数据集，基于图像数据集训练得到的茶芽叶识别模型可以识别不同类型的目标茶芽叶，具有较强的通用性。将上述茶叶采摘机械臂仿真方法存储在茶叶采摘机械臂仿真平台上，将茶叶采摘机械臂仿真平台搭载在采摘机器人上，基于上述茶叶采摘机械臂仿真方法控制采摘机器人采摘茶叶，可以提高采摘机器人采摘茶叶的效率和精准度，还可以降低采摘机器人的开发成本。
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公开(公告)号：CN117616999A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202410023067.0
申请日：2024-01-08
Applicant: 华南农业大学
Abstract: 本发明公开了一种智能茶叶采摘执行器、装置及方法，该采摘执行器包括筒体、步进电机、驱动转换机构以及切割刀片组件；筒体的侧壁上安装步进电机，步进电机的输出端连接驱动转换机构，切割刀片组件安装在驱动转换机构上；切割刀片组件包括上刀片和下刀片；上刀片和下刀片均位于筒体的内部；驱动转换机构用于驱动上刀片和下刀片进行同步相向转动以对茶叶嫩芽进行切割；本发明实现了茶树嫩芽的智能化、机械化、自动化采摘，解决现有技术依赖人力、采摘效率以及采摘品质低等问题。
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公开(公告)号：CN118181305A
公开(公告)日：2024-06-14
申请号：CN202410608571.7
申请日：2024-05-16
Applicant: 华南农业大学
Abstract: 本发明提供了一种茶叶采摘机械臂的运动路径规划方法，包括构建茶叶采摘机械臂的正运动学模型，构建茶叶采摘机械臂的逆运动学优化模型。对蜣螂优化方法进行改进，使用改进后蜣螂优化方法对逆运动学优化模型求解，得到茶叶采摘机械臂的每个关节的关节变量值，根据关节变量值规划茶叶采摘机械臂的运动路径。无法通过一次D‑H变换得到的相邻关节可以采用建立过渡关节的方式，提高茶叶采摘机械臂的正运动学模型的准确性。逆运动学优化模型不用考虑茶叶采摘机械臂的具体结构，不会陷入无解的情况。改进后蜣螂优化方法有较强的全局搜索能力，可以快速找到全局最优解，避免陷入局部最优，基于关节变量值规划的茶叶采摘机械臂的运动路径的精度较高。
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公开(公告)号：CN117876649A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202410023015.3
申请日：2024-01-08
Applicant: 华南农业大学
Abstract: 本发明公开了一种茶叶嫩芽识别及其位姿确定方法及设备，包括：采集茶叶图像，对茶叶图像进行预处理；基于预处理后的茶叶图像构建数据集，并采用实例分割网络进行训练，获取深度学习网络模型；对于待识别的茶叶采集RGB图像，并利用深度相机采集深度图像，基于深度学习网络模型对RGB图像进行识别，获取识别结果；基于识别结果，采用实例分割网络获取茶叶采摘点，并基于识别结果获取茶芽边界框中心点，对茶叶采摘点与茶芽边界框中心点进行匹配；将RGB图像与深度图像进行匹配，获取茶叶采摘点基于相机光心的三维坐标并基于三维坐标获取茶叶采摘方向。本发明方法的应用可以提高茶叶的机采效率和准确度，降低采茶作业中的劳动力成本。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117876649B
公开(公告)日：2025-03-14
申请号：CN202410023015.3
申请日：2024-01-08
Applicant: 华南农业大学
Abstract: 本发明公开了一种茶叶嫩芽识别及其位姿确定方法及设备，包括：采集茶叶图像，对茶叶图像进行预处理；基于预处理后的茶叶图像构建数据集，并采用实例分割网络进行训练，获取深度学习网络模型；对于待识别的茶叶采集RGB图像，并利用深度相机采集深度图像，基于深度学习网络模型对RGB图像进行识别，获取识别结果；基于识别结果，采用实例分割网络获取茶叶采摘点，并基于识别结果获取茶芽边界框中心点，对茶叶采摘点与茶芽边界框中心点进行匹配；将RGB图像与深度图像进行匹配，获取茶叶采摘点基于相机光心的三维坐标并基于三维坐标获取茶叶采摘方向。本发明方法的应用可以提高茶叶的机采效率和准确度，降低采茶作业中的劳动力成本。
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公开(公告)号：CN118181305B
公开(公告)日：2024-08-23
申请号：CN202410608571.7
申请日：2024-05-16
Applicant: 华南农业大学
Abstract: 本发明提供了一种茶叶采摘机械臂的运动路径规划方法，包括构建茶叶采摘机械臂的正运动学模型，构建茶叶采摘机械臂的逆运动学优化模型。对蜣螂优化方法进行改进，使用改进后蜣螂优化方法对逆运动学优化模型求解，得到茶叶采摘机械臂的每个关节的关节变量值，根据关节变量值规划茶叶采摘机械臂的运动路径。无法通过一次D‑H变换得到的相邻关节可以采用建立过渡关节的方式，提高茶叶采摘机械臂的正运动学模型的准确性。逆运动学优化模型不用考虑茶叶采摘机械臂的具体结构，不会陷入无解的情况。改进后蜣螂优化方法有较强的全局搜索能力，可以快速找到全局最优解，避免陷入局部最优，基于关节变量值规划的茶叶采摘机械臂的运动路径的精度较高。
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公开(公告)号：CN118238150A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410660726.1
申请日：2024-05-27
Applicant: 华南农业大学
IPC: B25J9/16 , B25J9/08 , A01D46/30 , G06F30/20 , G06N3/045 , G06N3/0464 , G06T3/60 , G06T7/00 , G06T7/70 , G06T7/80 , G06V10/764
Abstract: 本发明提供了一种茶叶采摘机械臂仿真方法和平台，包括构建图像数据集，从图像数据集中筛选出训练集。在YOLO_V8网络的主干网络中添加CBAM‑ECA注意力机制，得到改进后YOLO_V8网络。使用训练集训练改进后YOLO_V8网络，得到茶芽叶识别模型，使用茶芽叶识别模型识别目标茶芽叶的三维中心点坐标。根据需要替换图像数据集，基于图像数据集训练得到的茶芽叶识别模型可以识别不同类型的目标茶芽叶，具有较强的通用性。将上述茶叶采摘机械臂仿真方法存储在茶叶采摘机械臂仿真平台上，将茶叶采摘机械臂仿真平台搭载在采摘机器人上，基于上述茶叶采摘机械臂仿真方法控制采摘机器人采摘茶叶，可以提高采摘机器人采摘茶叶的效率和精准度，还可以降低采摘机器人的开发成本。
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公开(公告)号：CN117616998A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202410023057.7
申请日：2024-01-08
Applicant: 华南农业大学
Abstract: 本发明公开了一种智能茶叶嫩芽采摘执行器、装置及方法，该采摘执行器包括切割器连接筒和设置在切割器连接筒底端且中心开孔的割刀固定盘；割刀固定盘的底端可相对转动的设置有中心开孔的割刀驱动盘；割刀固定盘上开设有安装槽孔，割刀驱动盘上开设有驱动槽孔；安装槽孔上设置有步进电机，驱动槽孔的侧壁上布设有驱动齿条，步进电机的输出端穿出安装槽孔并连接有驱动齿轮，驱动齿轮与驱动齿条相啮合；割刀固定盘与割刀驱动盘之间设置有异形圆盘割刀组件，异形圆盘割刀组件随割刀驱动盘的转动实现张开或闭合对茶叶嫩芽进行切割；本发明实现了茶叶嫩芽的智能化、机械化、自动化采摘，解决现有采摘技术依赖人力、采摘效率以及采摘品质低等问题。
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公开(公告)号：CN222017253U
公开(公告)日：2024-11-19
申请号：CN202323407227.1
申请日：2023-12-14
Applicant: 华南农业大学
IPC: A01D46/30
Abstract: 本实用新型公开了一种机器人末端茶叶采摘装置，包括采摘装置上壳体以及刀片驱动机构；刀片驱动机构包括第一刀片、第二刀片、刀片底座、步进电机、步进电机传动杆、传动销钉、压力传感器连杆、第二刀片驱动连杆、传动齿条以及换向齿轮；第一刀片和第二刀片与刀片底座滑动连接，第一刀片和第二刀片对向设置；步进电机输出轴连接步进电机传动杆，步进电机传动杆连接传动销钉，传动销钉连接第一刀片；第一刀片两侧设置传动齿条，传动齿条与换向齿轮啮合；第二刀片驱动连杆两端均与压力传感器连杆连接，第二刀片驱动连杆与第二刀片固接；压力传感器连杆上设置传动齿条并与换向齿轮啮合。本实用新型可提高茶叶采摘效率，并采集剪切力矩的信息。
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