当下林果采摘大量采用人工作业的方式,其采摘效率低、生产成本高,且具有一定危险性,林果采摘机械臂的发展和应用势在必行,避障路径规划是机械臂作业的关键。快速随机扩展树(rapidly-exploring random tree,RRT)算法作为常用的路径规划方...当下林果采摘大量采用人工作业的方式,其采摘效率低、生产成本高,且具有一定危险性,林果采摘机械臂的发展和应用势在必行,避障路径规划是机械臂作业的关键。快速随机扩展树(rapidly-exploring random tree,RRT)算法作为常用的路径规划方法,存在搜索效率低、规划成本高和规划路径曲折冗长等问题。为此提出一种基于多策略融合的改进APF-RRT算法,APF(artificial potential field)为人工势场法,在RRT算法中引入动态目标偏置策略,融合改进后的人工势场法,引导随机树朝着目标点方向扩展,结合步长自适应调整策略,提升算法的性能;对初始路径进行剪枝和平滑优化,剔除冗余节点,提升路径质量。利用Matlab进行对比仿真试验的三维空间仿真结果显示,相较于RRT算法、RRT*算法和文献[8]算法,改进APF-RRT算法的搜索时间分别下降90.91%、96.92%、77.78%,路径长度分别缩短33.22%、22.52%、25.94%,随机树中节点分别减少92.58%、96.23%、83.33%。机械臂采摘试验结果表明,改进APF-RRT算法下机械臂采摘时间为18.9 s,采摘成功率为92%。改进的APF-RRT算法可应用于林果采摘作业,提高林果采摘效率。展开更多
摘要为系统研究速生阔叶木在化学机械法制浆过程中的适用性,本文选取尾巨桉、尾细桉和马占相思三种典型原料,重点分析了三种木材的化学组成,以及在制浆过程中纤维形态的变化和过渡金属离子(F e、M n、C u)含量的变化,并评估了三种纤维的过氧化氢可漂性能。研究结果表明,三种木材在化学组成、纤维特性及金属离子含量方面存在显著差异。马占相思木材密度和壁腔比最低,制浆过程中纤维损伤最小,更有利于药液的渗透。尾细桉过渡金属离子含量最低,表现出最优的漂白效果,漂后白度达75.09%I S O;尾巨桉次之,漂后白度为69.04%I S O;马占相思由于铁离子含量显著偏高且苯醇抽出物较多,漂白效果和白度稳定性最差,漂后白度仅为65.08%ISO,返黄值最高为5.4%。在制浆过程中,锰离子较易被螯合剂和稳定剂去除,而铁离子与纤维结合更为牢固,难以有效脱除,成为影响漂白效率和成浆白度稳定性的关键限制因素。