組培苗分割移植機(jī)器人系統(tǒng)的研究.pdf

1、分類(lèi)號(hào)密級(jí)Y 7 7 3 5 4 3單位代碼；1 0 0 1 9學(xué) 號(hào)? B 0 2 4 2 3弋嚼差≮天普學(xué)位論文組培苗分割移植機(jī)器人系統(tǒng)的研究S t u d y o n R o b o t S y s t e mf o r T i s s u eC u l t u r e P l a n t l e tC u t t i n ga n d T r a n s p l a n t i n g研 究指 導(dǎo) 教 師： 鲞叢主 絲撞合作指導(dǎo)

2、教師： 堂 塞 熬蕉申請(qǐng)學(xué)位門(mén)類(lèi)級(jí)別； 墨鱟篷±專 業(yè) 名 稱：一 壅些墊煎垡墨壅研 究 方 向： 生塹壘芒自盈垡所 在 學(xué) 院： 三鱟瞳2 0 0 5 年6 月A B S T R A C TI n t h e p r o c e s so f t i s s u e c u l t u r ep l a n t l e tp r o d u c t i o n ，t h e p l a n t l e tb o t t l

3、ew i t hs m a l le n t r a n c e i su s e d f o r r e d u c i n gb a c t e r i ap o l l u t i o n ．S i n c e t h e d i a m e t e ro ft h ep l a n t l e t b o t t l e ’s m o u t ha n d t h es p a c e i n s i d e t h e b o

4、 t t l e a r e b o t h i n t h e s m a l l s i z e ，a t p r e s e n t ，t h e r e h a s n ’t b e e nt h e r e l e v a n ta u t o m a t i c t r a n s p o r t s y s t e my e t ．T h e t r a n s p l a n t o ft i s s u e c u l

5、 t u r e p l a n t l e t i s s t i l l d o n e b y h a n d ．H o w e v e r , b e c a u s eo f t h el o w e f f i c i e n c y ，l a b o rc o m p r e s s i o na n d h i g hc o s t o f t h et r a n s p l a n tb y h a n d ，a n

6、 d e s p e c i a l l y t h e i n f e c t i o n o fb a c t e r i u m f r o m h a n d s i n t r a n s p l a n t a t i o n ，t h e r a t i o o fp l a n t s ’l i v a b i l i t ya n d t h eq u a l i t y o ft h et r a n s p l a

7、 n t b e c o m e sb a d ，w h i c hh i g h l y l i m i tt h ed e v e l o p m e n to ft i s s u e c u l t u r ep l a n t l e t ．T h i s a r t i c l ea i m st o r e s o l v et h o s ep r o b l e m sb a s i n go na d e e p e

8、 rs t u d y o nt i s s u e c u l t u r e p l a n t l e t t r a n s p l a n t r o b o t a n d s o m e i m p o r t a n t p r o g r e s s e s h a v e b e e nm a d e ．T h ef o l l o w i n g s a r et h em a i n r e s e a r c

9、hf i n d i n g s ：1 ．A u t o m a t i cp r o d u c tt e c h n i q u eo ft u b u l a rt i s s u ec u l t u r ep l a n t l e t i n p l a n t l e tb o t t l e si s s t u d i e df o r t h ef i r s tt i m e ．A i m i n g a t t

10、h ec h a r a c t e r i s t i co f t h ep l a n t l e t si n b o t t l e ，t h e i d e ao f t a k i n go u to n ep l a n t l e tf r o mb o t t l e a t o n e t i m et o c u ta n dt r a n s p l a n t i s p u tf o r w a r d ．

11、A c c o r d i n g t o t h i s ，t h ee n t i r ep l a no na u t o m a t i cp r o d u c t i o no f t i s s u ec u l t u r ep l a n t l e ti sp r o g r a m m e d ．2 ．D e s i g na n d m a k ea na r t i c u l a t e dr o b o t

12、w i t h5 d e g r e e so ff r e e d o m ，w h i c hc ∞p i c ku pa n dc u tt i s s u e c u l t u r e p l a n t l e ta u t o m a t i c a l l y ．O nt h e b a s i s o fp l e n t i f u l e x p e r i e n c e s ，t h el e n g t h

13、o f t h er o b o t ’sa r ma n dt h em a x i m u mr a n g eo fe v e r yj o i n t ’sm o v e m e n ta r e c o n f i r m e do n t h e r e q u e s tf o rw o r k i n g p o s i t i o n ，a n d t h em a i n t e c h n o l o g i c

14、a lp a r a m e t e r sa r eg i v e n ．3 ．K i n e m a t i c a la n a l y s i si sp r o c e s s e do nt h ec u ta n dt r a n s p l a n tr o b o tf o rt i s s u ec u l t u r ep l a n t l e t ，t h em o d e lo fk i n e m a t

15、i c a le q u a t i o n i s m a d e ，a n dt h ep o s i t i v es o l u t i o na n d t h en e g a t i v e s o l u t i o no ft h ek i n e m a t i c a l e q u a t i o na r ec o m p l e t e d ．A c c o r d i n gt o t h e r e q

16、u e s to ft r a n s p o r t a t i o n ，p i c k i n g u p ，i n s e r t i n g p l a n t l e t s ，t h e m o t i o nt r a c k o ft h e r o b o t i s p r o g r a m m e d i n t h e s p a c e o fj o i n t s a n dr e c t a n g u

17、 l a ri no r d e rt om e e t t h en e e d o f r o u t ea n dv e l o c i t yi nd i f f e r e n tk i n d so f w o r k i n g p l a c e ．T h er e a l - t i m e c a l c u l a t i n g m e t h o d f o r m o t i o n t r a c k o

18、f t h e r o b o t i s g i v e n ．T h i s r e s e a r c h o f f e r sm a t h e m a t i c b a s ea n dt h e o r e t i c a lr e f e r e n c ef o rt h em o t i o nc o n t r 0 1o f t h e r o b o t ．4 ．F o u n dt h ee m b e d

19、d e dr o b o tv i s i o ns y s t e mb a s e do nT M S 3 2 0 C 6 7 1 1 D S E T h er e s e a r c ho ni d e n t i f i c a t i o na l g o r i t h mo f t h ep o s i t i o no f e v e r y p l a n t l e ti nb o t t l ea n d t h

20、en o d eo f s i n g l ep l a n t l e ti sd o n e ，a n ds o f t w a r eo f t h ei d e n t i f i c a t i o na l g o r i t h mi sc o m p l e t e db a s e do nT M S 3 2 0 C 6 7 1 1 D S R T h er e s u l t so f t h ee x p e r

21、i e n c e ss h o w e dt h a tt h ea c c u r a c yr a t eo f i d e n t i f i c a t i o na l g o r i t h m o f t h ep o s i t i o no f e v e r yp l a n t l e ti nb o t t l e i s 9 2 ％，a n dt h ea c c u r a c yr a t eo f i

22、d e n t i f i c a t i o na l g o r i t h m o f t h ep o s i t i o no f t h e n o d e o f s i n g l ep l a n t l e t i s 9 1 ％．B o t ho ft h e mh a v er e a c h e d t h er e q u i r e m e n t so fd e s i g n ．T h es o f t

23、 w a r e o f v i s i o n s y s t e mi s o f g o o ds t a b i l i t ya n ds t r o n gc h a r a c t e r i s t i co f r e a l —t i m e ．T h ea v e r a g et i m e o fi d e n t i f i c a t i o n o f t h e p o s i t i o n o fe

24、 v e r y p l a n t l e t i s 0 ．2 6 6 s 。a n d t h e a v e r a g e t i m e o fi d e n t i f i c a t i o no f t h ep o s i t i o no f t h en o d eo f s i n g l ep l a n t l e ti s O ．5 6 2 s ，w h i c hc a np e r f e c t l

25、 ym e e tt h er e q u i r e m e n t so f t h e r e a l - t i m eo f r o b o t c o n t r o ls y s t e m ．5 ．A c c o r d i n g t o t h e r e q u e s t o f f u n c t i o n ，t h e e n t i r e c o n t r o l p l a n i s p u t