基于粒子滤波的苹果采摘机器人目标姿态估算

作     者：周俊 张高阳 刘锐 金月 Zhou Jun;Zhang Gaoyang;Liu Rui;Jin Yue

作者机构：南京农业大学工学院南京210031 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2011年第42卷第3期

页      面：161-165页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(31071325) 中国农业大学 南京农业大学青年教师开放科研基金资助项目(NC2008008) 

主　　题：苹果 采摘 农业机器人 姿态估计 粒子滤波 

摘      要：针对苹果采摘机器人中果实姿态信息缺失造成果实损伤及采摘失败等问题,根据苹果尾部花萼遗迹区域是否可见分析了果实姿态信息机器视觉测量方法,研究了果实姿态信息的粒子滤波估计。将单目摄像机固定在机器人末端手爪上,在手爪趋近果实的采摘过程中,随机采集多帧果实图像。对每帧图像运用惯性主轴或重心点偏移两种方法计算果实在机器人坐标系下的姿态向量值,并通过粒子滤波融合来得到果实姿态信息的最优估计。实验结果表明,粒子滤波方法可以有效地融合多帧图像的苹果姿态信息,能够减小因依靠单帧图像直接测量而产生的误差。