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一种双臂机器人离线运动规划方法研究

资料类别:论文资料

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资料语言:中文

更新时间:2025-01-10 09:36:50



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内容简介

一种双臂机器人离线运动规划方法研究 2017年第4期
主题:智能制造 Intelligent Manufacturing
一种双臂机器人离线运动规划方法研究
倪文彬①杨伟超
(①南京理工大学泰州科技学院,江苏泰州225300;②安徽工程大学机械与汽车工程学院,安徽芜湖241000)摘要:针对多关节双臂作业机器人的轨迹规划问题,对双臂作业机器人的结构进行分析,以双臂协调完成
插孔装配任务为例,建立双臂作业机器人的运动学模型,研究双臀作业机器人的运动学约束关系,求解出双臂之间的运动学关系。基于给定任务的机器人双臂协调运动规划问题,运用遗传算法得到一种双臂机器人离线运动规划方法。通过仿真实验,验证了主臂的位置和速度曲线连续光滑,说明在运行过程中机器人比较平稳,能够满足机器人的运动规划要求。
关键调:双售机器人:运动学模型:造传算法:运动规划
中图分类号:TP24
文献标识码:A
DOI:10.19287/j.cnki.10052402.2017.04.001
The research on amethod ofoff-line motion planningfor dual-arm robot
NIWenbin,YANGWeichao?
(①Taizhou Institute of Science & Technology, Nanjing University of Science & Technology ,Taizhou 215300,CHN:
②School of mechanical and automotive engineering,Anhui Polytechnic University,Wuhu 241000,CHN)
Abstract: For the question of multi joint dual arm working robot track planning, we are going to work out the
kinematic relation between two arms, by analyzing the structure of the robot, like the example that the dual arm coordinately completing the assembly task, setting up the kinematics model of the robot and studying in the kinematic constraint relation. Based on the coordinate activity planning question of the given task to the robot, we have planned a method of off line motion planning for dual arm robot by applying genetic algorithm. Through simulation experiments, the position and velocity curve of main arm has been verified, which shows the stability of the robot during the activity that can meet the require-ments of the robot activity planning.
Keywords: dual arm robot; kinematics model; genetic algorithm; activity planning
当前工业机器人的应用越来越广泛,双臂作业机器人的研究已经成为了机器人研究热点之一。与将两个机械臂同时安装在同一个工作空间中组成双机器人系统不同的是,双臂作业机器人是一个完整的机器人系统[1-3]
目前世界各国已研发出多种双臂作业机器人,如德国研制的ARMAR机器人:瑞士ABB公司开发的 FRIDA;日本东北大学研制的捕获漂浮物体的空间双臂机器人;美国密歇根州立大学研制开发的DAV机器人等(4-6)。本文主要对双臂作业机器人的协调操作控制方法进行研究,为实现双臂作业机器人协调控制莫定理论基础。
1双臂作业机器人运动规划
为了提高机器人的通用性和灵活性,通常需要开发出适应能力强的全自主或半自主的运动规划系统。当给机器人指定任务之后,机器人的自主运动规划系统会根据收集到的环境信息,在机器人的本体结构允许的范围内,结合环境因素、操作任务要求、评价指标等规划出最优的轨迹路径。
1.1双臂作业机器人结构设计
针对双臂作业协调完成插装等典型操作任务的需求,设计出机器人模型。单个机械臂需有5个关节,分别为:肩部、大臂、肘部和两个腕部。其中肩部、大臂和
*国家自然科学基金(61428304);江苏省高校自然科学研究面上项目(14KJD460003):泰州市科技支撑(工业共性关键技术)项目(TG201419)
制造技求机床万方数据
.25. ICS 65.020.20
CCS B 05 14

西 省 地 方 标 准
DB14/T 1411—2025
代替 DB14/T 1411—2017
鲜食葡萄生产技术规程
2025 - 04 - 18 发布
2025 - 07 - 18 实施
山西省市场监督管理局 发 布
DB14/T 1411—2025


前言 ................................................................................. II
1 范围 ............................................................................... 1
2 规范性引用文件 ..................................................................... 1
3 术语和定义 ......................................................................... 1
4 产地环境条件 ....................................................................... 1
5 园地规划设计 ....................................................................... 1
6 苗木选择 ........................................................................... 1
7 苗木繁殖 ........................................................................... 2
8 建园 ............................................................................... 2
9 田间管理 ........................................................................... 2
10 采收 .............................................................................. 4
11 生产档案管理 ...................................................................... 4
附录 A(资料性) 鲜食葡萄主要病虫害防治方法 ........................................... 5
附录 B(资料性) 鲜食葡萄生产资料登记 ................................................. 6
I
DB14/T 1411—2025


本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替DB14/T 1411—2017《鲜食葡萄生产技术规程》,与DB14/T 1411—2017相比,除结构调
整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
——更改了“产地环境条件”(见4,2017版3);
——更改了“园地规划设计”(见5,2017版4);
——更改了“苗木选择”(见6,2017版5);
——更改了“田间管理”(见9,2017版8);
——删除了“质量”章节(见2017版9);
——更改了“采收”章节(见10, 2017版10);
——增加了“生产档案管理”(见11);
——增加了“鲜食葡萄主要病虫害防治方法”(见附录A);
——增加了“鲜食葡萄生产资料登记”(见附录B)。
本文件由山西省农业农村厅提出、组织实施和监督检查。
山西省市场监督管理局对本文件的组织实施情况进行监督检查。
本文件由山西省农业农村标准化技术委员会(SXS/TC 19)归口。
本文件起草单位:山西农业大学、河津市农业农村局、永济市农业农村局、太原学院。
本文件主要起草人:纪薇、高美英、张晓萍、马小河、赵旗峰、董志刚、高飞、聂鸿飞、王志荣、
黄丽萍、韩凯。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
——2018年首次发布为DB14/T 1411—2017;
——本次为第一次修订。
II
DB14/T 1411—2025
鲜食葡萄生产技术规程
1 范围
本文件规定了鲜食葡萄生产技术的术语和定义、产地环境条件、园地规划设计、苗木选择、苗木繁
殖、建园、田间管理、采收及生产档案管理。
本文件适用于露地鲜食葡萄的生产管理。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB 3095 环境空气质量标准
GB 5084 农田灌溉水质标准
GB/T 8321(所有部分) 农药合理使用准则
GB 15618 土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)
NY 469 葡萄苗木
NY/T 496 肥料合理使用标准 通则
NY/T 1998 水果套袋技术规程 鲜食葡萄
NY/T 2379 葡萄苗木繁育技术规程
3 术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义。
4 产地环境条件
鲜食葡萄产地环境空气质量应符合GB 3095的要求、产地水质应符合GB 5084的要求、产地土壤环境
质量应符合GB 15618的要求。
5 园地规划设计
葡萄园应根据面积、自然条件和架式等进行规划。规划内容包括:品种选择与配置、园地排水灌溉
系统、防雨设施、作业区、栽培设施设备存放区等。
6 苗木选择
品种
结合气候特点、土壤特点和品种特性(成熟期、抗逆性和采收时能达到的品质等),同时考虑市场、
交通和社会经济等综合因素制定品种选择方案。
1
DB14/T 1411—2025
苗木质量
采用生长健壮、无病虫害的脱毒苗。苗木质量应符合NY 469的要求。
7 苗木繁殖
可采用扦插法或嫁接法繁殖。按扦插和嫁接应符合NY/T 2379的要求。
8 建园
定植时间
春栽、秋栽均可。春栽在2月下旬~3月中旬,秋栽在10月进行。秋季定植的葡萄苗应在当年冬季埋
土防寒。
定植前处理
定植前用1 %的硫酸铜或3 °Bé~5 °Bé石硫合剂对苗木均匀喷雾进行消毒,晾干后即可栽种。栽植
时要对根系适当修剪,让根系舒展,尽量不要与肥料直接接触。
挖定植沟
挖0.8 m~1.0 m宽,0.8 m~1.0 m深的定植沟。挖坑时,应将地表的熟土层和地下生土层分开。
架式及定植密度
单位面积上的定植株数依据品种、土壤和架式而定。常见的栽植密度见表1。
表1 栽培方式及定植株数
栽培方式 株距(m) 行距(m) 定植株数/667 m2
单干双臂/自由扇形篱架 1.0~2.0 2.0~2.5 134~333
“高宽垂”T 型架 1.0~2.5 2.5~3.5 76~267
棚篱架 1.5~2.0 3.5~4.0 83~127
大棚架 1.0~1.5 8.0~10.0 58~83
小棚架 0.5~1.0 4.0~6.0 111~334
屋脊式小棚架 0.5~1.0 1+7.0~9.0* 133~334
注:双行带状栽植,即双行之间 1 m 小行距,带距 7 m~9 m。
定植
在沟底铺一层作物秸秆,按每667 m
2施入有机肥3 000 kg~5 000 kg与土充分拌匀回填沟内,再灌
水沉实,待水分适宜,按规格栽植。栽植时,将苗木的粗根、长根进行适当的修剪,植后覆土、浇水。
回填时先填熟土,再填生土。栽植完成后需给葡萄树盘部覆地膜。
9 田间管理
土壤管理
2
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在新梢停止生长、果实采收后,结合秋季施肥进行深耕20 cm~30 cm,秋季深耕施肥后及时灌水。
在土壤化冻后及早进行春季深耕15 cm~20 cm。行间及株间提倡生草和覆草。在果树行间和全园种植白
三叶草。白三叶草春播可在3月下旬~4月上旬进行,秋播可在8月中旬~9月中旬进行。成坪后每年可割
2次~3次覆在树盘中。覆草是将树盘覆上20 cm~30 cm的作物秸秆或杂草,覆草一年四季均可,高温多
雨的夏季最为适宜。
施肥
9.2.1 平衡施肥
依据地力、树势和产量的不同,按每产100 kg葡萄浆果一年需施纯氮肥0.25 kg~0.75 kg、磷肥
0.25 kg~0.75 kg、钾肥0.35 kg~1.1 kg,进行平衡施肥或配方施肥。适当施用叶面追肥和微生物肥。
肥料使用应符合NY/T 496的要求。
9.2.2 施肥时期和方法
9.2.2.1 基肥
沟施。基肥在秋季果实采收后施入,沟深40 cm~60 cm。盛果期果园,每667 m
2施入充分腐熟的农
家肥3 000 kg~5 000 kg,并可混加适量的磷肥和钾肥。
9.2.2.2 根际追肥
可用沟施法,在花后2周~3周追施氮肥,每667 m
2可施尿素15 kg~20 kg。采前30 d~40 d为果实
膨大期和转色期,各施1次施磷、钾肥,每667 m
2施磷酸二铵50 kg,硫酸钾30 kg。
9.2.2.3 根外追肥
可用喷施法,结合喷药进行。在花前、幼果期各喷1次0.3 %~0.5 %的尿素和1 %~3 %过磷酸钙浸
出液;浆果成熟期喷0.2 %~0.3 %磷酸二氢钾2次~3次。根据缺素症状适量增施相应的微量元素叶面
肥。最后一次叶面施肥应距采收期20 d以上。
水分管理
萌芽前、花期前、浆果膨大期和土壤封冻前各灌1次水,追肥后也要根据情况适量浇水。提倡滴灌。
成熟期应控制灌水,在采收前10 d不能灌水。在雨季容易积水的地块,应及时排除积水。灌溉水质应符
合GB 5084的要求。
树体管理
9.4.1 冬季修剪
根据葡萄的生长特性、架式、树龄、产量等确定结果母枝的剪留强度及更新方式。主蔓上每隔30
cm~40 cm左右留1个结果母枝,结果母枝分列主蔓两侧,根据架面大小,选择芽眼饱满,粗度在0.8 cm~
1.2 cm处短截,疏除副梢。延长头长度不超过1 m。每株结果母枝的剪留量为:篱架架面每平方米7个~
9个,小棚架架面每平方米5个~7个,采用中短梢修剪,每个结果母枝留2个~4个芽。
9.4.2 生长季节修剪
在葡萄生长季的树体管理中,采用抹芽、定枝、及时引绑上架、新梢摘心、去副梢等技术措施对树
体进行调节控制。
3
DB14/T 1411—2025
花果管理
9.5.1 控制产量
9.5.1.1 通过花序整形,疏花序、疏果粒等方法调节产量。
9.5.1.2 花前 7 d 左右,去除过弱、过小和发育不全的花序;弱枝不留花序,中庸枝留单花序,强枝
留双花序。
9.5.1.3 始花期掐掉花序尖端的 1/5,每果穗留果粒 80 粒~100 粒,把夹在枝条中间的果穗理顺,使
其自然下垂,穗长一般为 12 cm~15 cm,最长不超过 20 cm。
9.5.1.4 葡萄穗形要求整个果穗紧而不挤、松而不散,及时疏除副穗及过密、过长的花序分枝。
9.5.1.5 果实膨大期及时疏除果穗上的小粒、畸形粒、有伤粒以及过密过紧互相挤压的果粒。
9.5.2 果实套袋
果袋应采用防水性和透气性好的葡萄专用果袋。果袋规格与葡萄品种特性和穗形大小相适应。应符
合NY/T 1998的要求。
病虫害防治
9.6.1 防治原则
遵循“预防为主,综合防治”的植保方针。以农业防治为基础,提倡生物防治,按照病虫害的发生
规律,科学使用化学防治技术。
9.6.2 主要病虫害
主要病害为霜霉病、黑痘病、白粉病,主要虫害为叶蝉、绿盲蝽。
9.6.3 防治措施
病虫害防治方法见附录A。农药使用应符合GB/T 8321(所有部分)的要求。
10 采收
按照不同品种适时采收鲜食葡萄的可溶性固形物≥14.0 g/100 mL、可滴定酸≤0.65%、果皮着色面
积≥98%且果粉完整,成熟期不一致的品种,应分批采收。采收应在晴天露水干后进行,鲜食葡萄需在
果面温度低于25℃时段操作以保持风味。采收前对采收、运输、贮存果品的用具、场所进行清理、清洗、
消毒,鲜食葡萄需特别检查周转箱内衬垫物是否具备防震透气功能。工作人员要进行卫生清洁准备,采
摘时要轻拿轻放,避免对果实造成机械损伤,同时剔除病、残、坏、不饱满果粒及单粒重<5g的未达标
果粒。
11 生产档案管理
栽培生产过程中应及时记录并建立种植档案,实现全过程可追溯,档案至少保存2年。生产档案管
理资料见附录B。
4
DB14/T 1411—2025
附 录 A
(资料性)
鲜食葡萄主要病虫害防治方法
鲜食葡萄主要病虫害防治方法见表A.1。
表A.1 鲜食葡萄主要病虫害防治方法
区分 病虫害 名称 适宜发生条件 发生部位 防治方法 安全间隔
病害 霜霉病 潮湿、冷凉、 多雨、多露、 多雾 叶、茎、花穗、 果实 秋季彻底清扫,剪除病梢,收集病叶, 并集中深埋或烧毁,减少越冬菌源,及时进 行夏剪,引缚枝蔓,改善架面通风透光条件, 注意除草、排水、降低地面湿度。发生病害 时可用24 %霜脲·氰霜唑悬乳剂3 000倍 液~4 000倍液喷施或22 %烯酰·吡唑酯悬 浮剂600倍液~1 000倍液均匀喷施。 24 %霜脲·氰霜唑悬 乳剂施药间隔期为7 d,每 季最多使用两次; 22 %烯酰·吡唑酯悬 浮剂每季最多使用2次,安 全间隔期为21 d。
黑痘病 高温、多雨、 高湿 果、叶、茎 葡萄落叶后清除落叶和病穗,集中深 埋,刮下的老树皮集中烧毁。加强栽培管理, 结合夏季修剪,细心剪除病枝、病叶、病果, 减少再侵染;合理增施磷钾肥,控制氮肥, 以增强树势;合理留枝,改善通风透光条件。 发生病害时可用70 %甲基硫菌灵可湿性粉 剂800倍~1 000倍液或50 %多菌灵可湿性 粉剂600倍~800倍液均匀喷施。 70 %甲基硫菌灵为一 般喷药间隔期为每次10 d~15 d,多雨季节可适当 缩短间隔期; 50 %多菌灵为每次喷 施的间隔期为25 d。
白粉病 高温少雨或干 湿交替环境 叶、茎、果 及时剪除病梢和病叶,清扫病菌残体, 减少病源;合理密植,适时整枝绑蔓,保持 通风透光;合理平衡施肥,控制氮肥施用量, 适当增施磷钾肥,增强树势,及时摘心,剪 除副梢,保持枝叶间通风透光,剪除病枝蔓, 并彻底清扫葡萄园,减少菌源。发生病害时 可用50 %的多菌灵500倍液均匀喷施。 50 %多菌灵为每次喷 施的间隔期为25 d。
虫害 叶蝉 高温、少雨 叶 加强农业防治葡萄苗的管理,改善通风 透光条件。秋季过后,及时清除园内枯叶杂 草,消除越冬虫源。也可采用黄板、悬挂太 阳能诱虫灯诱杀。
绿盲蝽 温暖、多雨 叶 在早春及时清除地边、果园、沟内的杂 草,集中深埋或烧毁,防止越冬卵的孵化, 同时还可截断越冬代若虫的食物来源。发生 虫害时可用22 %氟啶虫胺腈悬浮剂1 500倍 液喷施。 22 %氟啶虫胺腈使用 的安全间隔期为14 d,每 个作物周期最多使用2次。
5
DB14/T 1411—2025
附 录 B
(资料性)
鲜食葡萄生产资料登记
鲜食葡萄生产资料登记见表B.1。
表B.1 鲜食葡萄生产资料登记表
操 作 规 程 作物名称 品种名称 来源地
日期 农事操作 作业面积 投入品(肥料、农药等) 操作员签字 备注
商品名称 用法 用量















6
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