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設施內甜椒採收機器人系統整合之研究

為了解決電動升降平台車的問題，作者鐘立雯 這樣論述：

本研究目的旨在建立一套設施內甜椒採收機器人系統包括機器手臂單元、機器視覺單元、採摘爪具單元、機器人載台單元、控制單元等五部分。本研究利用LabVIEW圖控式程式語言整合整個設施內甜椒採收機器人系統，機器人載台由四輪電動升降平台車所改裝，搭載市售六軸機器手臂、機器視覺與採摘爪具，可於設施內行道間進行自主式行走。機器視覺部分以兩部彩色攝影機擷取影像，程式進行影像處理判斷甜椒座標。經由物性分析結果可知甜椒之果柄最粗部分寬度平均為11.7±1.8mm，平均重量為118.7±17.79g，以此資訊設計兩指式採摘爪具，可成功應用於甜椒採收。實驗結果顯示在甜椒果柄角度90度、果柄長度為30mm與35mm時

採摘成功率為90%。於單顆甜椒採摘試驗中，單顆甜椒影像辨識時間約5.3秒，機器手臂作動約14.3秒，完成整個採摘行程平均約19.6秒。於實驗室進行甜椒採收機器人整合試驗，採收範圍為1500×1500mm，每次視覺拍攝框範圍為500×500mm，機器人載台依照順序移動進行採收試驗。採摘58顆甜椒模型試驗之結果顯示，採摘成功率為93.7%。實際甜椒果實採摘試驗之結果顯示，42顆的試驗樣本中採收失敗8顆，成功率為81%。採收失敗原因主要有2顆甜椒在落果後放置到集果籃途中掉落，因指爪的緩衝泡棉厚度不夠導致夾取果實不穩，1顆甜椒在剪果柄時失敗，以及5顆甜椒因為果柄歪斜的關係，無法有效定位到果柄位置所導致

。機器人載台單次移動距離皆為500mm，往前單次行走需時24.5秒，機器人載台載物平台單次上升需時6.3秒、單次下降需時5.2秒。當視覺辨識框內有一顆甜椒時採收時間約為21.8秒。未來可進一步於設施內進行甜椒實際採收作業，達到在設施內自走式採摘甜椒之目的。