安徽科技学院孙业荣获国家专利权
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龙图腾网获悉安徽科技学院申请的专利一种玉米去雄机作业响应参数实时调节控制系统及方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120901951B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511146547.7,技术领域涉及:B25J9/16;该发明授权一种玉米去雄机作业响应参数实时调节控制系统及方法是由孙业荣;易克传;李慧设计研发完成,并于2025-08-15向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种玉米去雄机作业响应参数实时调节控制系统及方法在说明书摘要公布了:本发明涉及农业机械自动化控制技术领域,尤其是一种玉米去雄机作业响应参数实时调节控制系统及方法,包括:动态感知模块,多个多轴机械臂及其末端执行器,以及一个预测性中央处理与控制模块。动态感知模块用于获取目标植物顶部生长点在扰动环境下的实时运动学状态;预测性中央处理与控制模块被配置为:基于实时运动学状态,预测目标植物顶部生长点在未来一预设时间内的运动范围,并基于预测的运动范围,补偿性地控制多轴机械臂的动作,以对顶部生长点进行抓取与移除操作。本系统从“被动跟随”转变为“主动预判”,能够有效克服系统延迟,实现对高速摆动目标的精准定位,提高工作效率。
本发明授权一种玉米去雄机作业响应参数实时调节控制系统及方法在权利要求书中公布了:1.一种玉米去雄机作业响应参数实时调节控制系统,其特征在于,包括:动态感知模块,用于获取目标植物顶部生长点在扰动环境下的实时运动学状态;一个或多个多轴机械臂,其末端连接有末端执行器;以及一个预测性中央处理与控制模块,该模块被配置为:基于所述实时运动学状态,预测所述目标植物顶部生长点在未来一预设时间内的运动范围;并基于预测的所述运动范围,补偿性地控制所述多轴机械臂的动作,以在所述扰动环境下对所述顶部生长点进行抓取与移除操作; 三维视觉传感器,用于获取目标植物顶部生长点在三维空间中的实时位姿信息,所述位姿信息包括位置坐标和姿态角度;环境传感器,用于获取系统作业时周围环境的物理参数;所述环境传感器为三维风速风向仪,用于实时测量风速、风向参数; 所述预测性中央处理与控制模块被配置为:基于所述三维视觉传感器在连续时间点采集的多帧位姿信息,计算出目标植物顶部生长点的实时运动学参数,所述运动学参数包括运动轨迹、速度和或加速度;对所述位姿信息的时间序列进行频谱分析,提取目标植物顶部生长点在当前风场环境下的运动范围、主导振动频率和振幅; 所述预测性中央处理与控制模块还被配置为:建立一个用于描述目标植物顶部生长点运动的动力学预测模型;采用状态估计算法,融合所述动力学预测模型的预测状态与所述三维视觉传感器的实际观测状态,以生成对目标植物顶部生长点在未来一预设时间段内的运动范围的优化预测; 所述预测性中央处理与控制模块在控制所述多轴机械臂时,采用预测性伺服控制策略,将所述优化预测的运动范围中距离末端执行器最近的位置点,作为所述多轴机械臂运动的目标指令点,以补偿系统响应延迟; 一个用于引导和校正目标姿态的引导罩;一个或多个设置于所述引导罩内部的、由柔性材料制成的可充气气囊,所述气囊通过充气实现对目标植物顶部生长点的环绕式间隙调节,以提高负压对目标植物的吸附力;以及一个与所述引导罩同轴心设置的负压生成与控制单元,所述负压生成与控制单元被配置为:在所述引导罩接近目标植物顶部生长点的预设负压吸附范围时,产生一受控的负压气流,以将目标植物顶部生长点吸附并稳定于引导罩的中心区域,从而抑制其因外部气流扰动而产生的摆动; 所述预测性中央处理与控制模块还被配置为:实时评估所述优化预测的运动范围的范围值;控制产生在所述优化预测的运动范围内任一位置点均可吸附目标植物顶部生长点的适配负压气流。
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