Abstract
Purpose of research. Improvement of quality and speed of harvesting agricultural products through the development of models, control algorithms and multi-criteria optimization of the robotic gripper configuration. Methods. To achieve this goal, we have used the methods of mathematical and computer modeling, multi-criteria optimization, the theory of object-oriented design and programming. The mathematical model of the kinematic scheme of the prototype of the robotic gripper, its geometric constraints and objective functions used for optimization are described. Results. It has been performed a review of approaches to robotic harvesting of agricultural products, confirming the relevance of this study of robotic gripper configurations, which provides reliable fixation of an object without causing damage. The results of experiments on evaluating the developed algorithms and a software system for optimizing the configuration of a robotic gripper are presented. The developed software system AgroGripModeling for modeling the configuration of a robotic gripper using three a posteriori algorithms NSGA-II, MOGWO and MOPSO for multicriteria optimization is tested in the design of a prototype of a four-fingered gripper with a vacuum bellows for picking tomatoes. Conclusion. When designing a robotic gripper, it is necessary to take into account the variety of manipulated objects, the complexity of their identification and guidance of the manipulator in a complex natural environment with obstacles. The task of optimizing the capture mechanism is associated with the fulfillment of a number of conflicting requirements for reliability, softness, accuracy, speed, energy efficiency, which form a complex space for finding solutions. The developed AgroGripModeling software system provides modeling of the robotic gripping configuration and its quality assessment using three a posteriori algorithms NSGA-II, MOGWO and MOPSO. The system was tested with multicriteria optimization of the configuration of a prototype of a four-fingered gripper with a vacuum bellows for picking tomatoes.
Highlights
objective functions used for optimization are described
It has been performed a review of approaches to robotic harvesting
The developed software system AgroGripModeling for modeling the configuration of a robotic gripper using
Summary
В работе [13] описано исследование в области роботизированной техники для уборки огурцов, включая схему выращивания огурцов, конструирование и производство роботов, анализ кинематики роботов и систему управления роботами. Робот состоит из манипулятора с 6-DOF и захвата с 1 степенью свободы для срезания плода. В ходе исследования был разработан робототехнический захват для сбора томатов, который состоит из нескольких конструктивных модулей: 1) мехатронная система на основе четырёхпалого захвата; 2) вакуумное всасывающее сопло для фиксации плода; 3) линейный привод вакуумной системы. Использование отдельного сервопривода для переменомной подвижной платформы, систещения всасывающего сопла усложняет мы распознавания плодов, манипулятора, гибкого захвата и энергетической системы. Поэтому в предложенной конфигурации используется один линейный привод для синхронного перемещения пальцев и всасывающего сопла с помощью реечной передачи. Когда манипулятор робота перемещает захват в заданное положение, вакуумная насадка выдвигается вперёд, а пальцы смыкаются, чтобы уменьшить занимаемое пространство, избегая столкновений с препятствиями, такими, как ветви, листья и другие томаты (2,а). После присасывания плода пальцы расширяются, и всасывающее сопло возвращает томат внутрь (2,б). Механизм захвата включает в себя 4 звена, размеры которых обозначены как a, b, c и e, показанные на рис. 3
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
