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面向草莓采摘机器人的具有感知能力的新型缆索驱动夹持器设计与评估

机器人学 2018-04-27 v1

摘要

本文提出了一种用于草莓自主采收的具有感知能力的新型缆索驱动夹持器。实验表明,与现有系统相比,该夹持器能更准确、更快速地采摘草莓。该夹持器由感知、采摘、传动和存储四个功能部分组成。它有六个手指,张开后形成封闭空间以包纳目标草莓并将周围其他浆果推开。配备三个红外传感器,该夹持器控制机械臂纠正位置误差,从而能够采摘未被视觉算法精确定位的草莓,提升了鲁棒性。实验表明,该夹持器对浆果温和,因为它仅切断茎部,且在切割过程中与浆果无物理接触。我们展示了该夹持器在处理孤立草莓时具有近乎完美的成功采摘率。通过内置感知,我们获得了高位置误差容限,并避免使用缓慢的高层闭环控制。此外,该夹持器可存储若干浆果,减少了机械臂的总体移动距离,并大幅降低了采摘单颗草莓所需的时间。实验表明,与文献中的结果相比,该夹持器设计显著减少了采摘执行时间。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.09771,
  title  = {Design and Evaluation of a Novel Cable-Driven Gripper with Perception Capabilities for Strawberry Picking Robots},
  author = {Ya Xiong and Pal Johan From and Volkan Isler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.09771},
  year   = {2018}
}

备注

IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 2018, Accepted