Бул изилдөө жүзүм жыйноочу роботтордо манипулятордун ылдамдыгын гана эмес, жыйноодон кийин мөмө чачтарын кутуга жайгаштыруу жана толук-бош кутуларды башкаруудан пайда болгон күтүү убактысын да азайтуу үчүн эки колдуу жана үзгүлтүксүз иштей ала турган интеграцияланган жыйноочу роботту иштеп чыгат. Система бири-биринен көз карандысыз эки RGB-D камераны жана 4 эркиндик даражасы бар эки манипуляторду, YOLOv8 негизиндеги мөмө чачын аныктоону жана үч өлчөмдүү жыйноо чекитин аныктоону, 20 сактоо уясы жана эки станциялуу айланма үстөлдөн турган жалпы 22 кутулук борттук өткөрүү-буферлөө архитектурасын жана жумуш мейкиндигиндеги боштуктарды жабуу үчүн 0,74 m жана 1,644 m кадамдарын кезектештирип колдонгон мобилдик база стратегиясын бириктирет. Оптималдаштырылган кол-көз жайгашуусунда натыйжалуу манипулятор жумуш мейкиндигин камтуу %73,3, ал эми камеранын көрүү талаасынын кабатталышы %12,5 деп эсептелген. Идеалдуу шарттарда эки колдун параллелдүү иштеши жыйноо циклин 5,2 s/чачтан 3,4 s/чачка чейин кыскартат; реалдуу жүзүмзар сыноолорунда система 22 кутуну, башкача айтканда 110 мөмө чачын бир тапшырманын ичинде иштете алат, орточо 6,9 чач/мүнөт жана тыгыз аймактарда 10 чач/мүнөткө чейин өндүрүмдүүлүк берет жана булакта %92 жыйноо ийгилиги билдирилет. Натыйжалардын чеги — сыноолор бир гана Shine Muscat жүзүмзарында жана горизонталдык pergola өстүрүү системасында жүргүзүлгөнү; мындан тышкары азыркы өткөрүү механизми толук жүктөлгөн кутулар менен тескери узартууда катуулук көйгөйүнөн улам автоматтык түшүрүү баскычын азырынча толук аткара албайт.

Изилдөөнүн системалык деңгээлдеги маанилүү натыйжасы — жыйноочу колдун ылдамдыгынан өзүнчө көрүнгөн куту логистикасы роботтун жалпы өндүрүмдүүлүгүн аныктоочу критикалык подсистема экенин көрсөтүшү. Беш мөмө чачы бир кутуну толтурушу үчүн талап кылынган минималдуу жыйноо цикли 17,2 s болгондо, толук жана бош кутуларды алмаштыруу 14 s ичинде аякташы куту башкаруусун манипуляторлорду күттүрбөй жыйноо менен параллелдүү жүргүзүүгө мүмкүндүк берет.

Изилдөө чечүүгө аракет кылган негизги көйгөй эмне?

Мөмө жыйноочу роботтордо өндүрүмдүүлүк көбүнчө робот колунун бутага жетүү жана мөмөнү үзүп алуу ылдамдыгына гана байланыштырылат. Бул изилдөө болсо реалдуу жыйноо тапшырмасы “жет-жыйна-кой-кутуну алмаштыр-жаңы иш чекитине жыл” чынжырынан турарын жана бул чынжырдын каалаган бир бөлүгү бүт системаны күттүрүп коюшу мүмкүн экенин негизги көйгөй катары карайт.

Булакта азыркы системалардын олуттуу бөлүгү “бир уч-эффектор + бир куту” архитектурасына ээ экени айтылат. Бул түзүлүш механикалык жактан жөнөкөй болгону менен, куту толгондо робот түшүрүү чекитине кайтышы же жыйноо системасы кутунун алмашуусун күтүшү керек. Изилдөөнүн кириш бөлүгүндө мурдагы изилдөөлөргө таянып, мобилдик жыйноочу роботтордо барып-келүү жана түшүрүү убактысы жалпы операциялык убакыттын %25-%40'ына жетиши мүмкүн экени берилет.

Ошондуктан изилдөө үч инженердик көйгөйдү бир дизайнда чечүүгө аракет кылат: эки колдун чындап параллелдүү иштешин камсыз кыла турган кол-көз жайгашуусу, толук жана бош кутуларды манипуляторлорду күттүрбөй башкара ала турган борттук буферлөө системасы жана эки кол жете албаган жумуш мейкиндигиндеги боштуктарды мобилдик базанын кыймылы менен жаба турган камтуу стратегиясы.

Роботтун жалпы архитектурасы кандай курулган?

Робот үч негизги подсистемадан турат:

• көп багытта кыймылдай ала турган мобилдик база;
• симметриялуу эки RGB-D камерадан жана көз карандысыз эки 4-DOF манипулятордон турган бинокулярдык эки колдуу кол-көз системасы;
• айланма үстөл, өткөрүү механизми жана көп кабаттуу сактоо текчесинен турган борттук куту өткөрүү-буферлөө системасы.

Изилдөөнүн 2-сүрөтү бул үч түзүлүштүн бир мобилдик платформадагы физикалык жайгашуусун көрсөтөт. Эки манипулятор роботтун оң жана сол тарабындагы жүзүм дубалдары үчүн жооп берет; ар бир кол өзүнүн RGB-D камерасынан алынган бута маалыматы менен өз алдынча иштейт. Бул дизайн бир камера эки колдун бүт жумуш мейкиндигин бир убакта көрүшү керек деген талапты жок кылууга багытталган.

Сүрөттөө жана жыйноо системасы кандай иштейт?

Ар бир жыйноо блогунда Orbbec Gemini Pro тереңдик камерасы бар. Булактын маалыматына ылайык, тереңдик камерасынын көрүү бурчтары горизонталдык 67,9°, вертикалдык 45,3° жана диагоналдык 78°; RGB камерасынын көрүү бурчтары болсо горизонталдык 71,5°, вертикалдык 56,7° жана диагоналдык 84°.

Мөмө чачтары YOLOv8 алгоритми менен аныкталат, андан соң геометриялык моделдөө аркылуу үч өлчөмдүү жыйноо/кесүү чекиттери белгиленет. Манипуляторлордун ар бири 4 эркиндик даражасына ээ. Жогорку колдун узундугу 500 mm, алдыңкы колдун узундугу 150 mm.

Уч-эффектор кесүү менен кармоону бир механизмде бириктирет. Изилдөөдөгү операциялык ырааттуулук “адегенде кес, андан кийин карма” түрүндө. Булактын түшүндүрмөсү боюнча бул мөмө чачына зыян келтирүүнү чектөө менен бирге операция кадамдарын азайтуу үчүн тандалган.

Эмне үчүн эки өзүнчө камера колдонулган?

Бир камера колдонулганда ошол эле көрүү көлөмү эки колдун жумуш аймагын камтышы керек. Мындай учурда камеранын көрүү талаасы менен механикалык жумуш мейкиндиги бири-бирине катуу байланып калат; колдор теориялык жактан жете алган аймактын бир бөлүгү визуалдык камтуу же кагылышууну алдын алуу себептеринен колдонулбай калышы мүмкүн.

Изилдөөдө эки камера роботтун борбордук огуна карата симметриялуу жайгаштырылган. Оң камера оң манипулятордун, сол камера сол манипулятордун негизги кабылдоо булагы болуп саналат. Эки көрүү талаасы толугу менен ажыратылган эмес; визуалдык сокур зона түзүлүшүн азайтуу үчүн белгилүү деңгээлдеги горизонталдык кабатталуу сакталган.

Адабияттардан алынган инженердик тажрыйбага ылайык, булак эки камера үчүн болжол менен %10-%20 горизонталдык көрүү талаасынын кабатталышын ылайыктуу диапазон деп эсептейт. Өз геометриялык чектөөлөрүнөн минималдуу болжол менен %12,1 маанисин чыгарып, акыркы дизайнда

\[ \eta=12.5\% \]

кабатталуу катышын колдонгон.

Манипулятордун теориялык жумуш мейкиндиги эмне үчүн түз колдонулган эмес?

Робот колу математикалык жактан жете алган ар бир чекит коопсуз жана так жыйноо үчүн бирдей пайдалуу эмес. Изилдөө манипулятордун жумуш мейкиндигин болжолдуу эллипсоид формасындагы көлөм катары карайт жана теориялык чектерге жакын сингулярдык конфигурациялардан качуу үчүн колдонулуучу аймакты кыскартат.

Авторлор горизонталдык жумуш мейкиндигин теориялык маанинин %70'ине, вертикалдык жумуш мейкиндигин болсо %80'ине чейин азайтып, механикалык сингулярдуулук, позициялык ката, бутак/жүзүм сабагы тоскоолдуктары жана айыл чарба талаасындагы толеранттуулуктар үчүн коопсуздук запасын калтырышат.

Натыйжалуу жумуш мейкиндигин камтуу катышы булакта

\[ \eta_{\mathrm{cover}} = \frac{l_{\alpha_{er}}}{l_{\alpha_r}} \times100\% \]

түрүндө аныкталат. Бул жерде \(l_{\alpha_r}\) кыскартылган реалдуу горизонталдык манипулятор жумуш аралыгын, \(l_{\alpha_{er}}\) болсо ошол аралык менен камеранын көрүү талаасынын кесилишинен калган натыйжалуу жыйноо аймагынын узундугун билдирет.

Акыркы оң колдун жумуш аралыгы болжол менен 0,183-1,310 m, камера менен чындап бирге колдонууга боло турган горизонталдык натыйжалуу аймак болсо 0,183-1,009 m деп белгиленген. Бул жайгашуу

\[ \eta_{\mathrm{cover}}=73.3\% \]

натыйжалуу камтуу катышын камсыз кылган. Робот симметриялуу болгондуктан сол тараптын геометриясы да ушундай деп кабыл алынат.

Вертикалдык көрүү талаасы жүзүм чачтарын толук камтыйбы?

Талаа өлчөөлөрү үчүн жүзүмзарда беш үлгү алуу орду тандалып, жалпысынан 50 бийиктик өлчөөсү алынган. Мөмө чачтарынын жерден бийиктиги 1,1-1,6 m аралыгында аныкталган.

Камеранын бийиктиги болжол менен 1,35 m тандалганда эсептелген вертикалдык көрүү талаасы болжол менен 1,016-1,684 m аралыгын камтыйт. Бул аралык өлчөнгөн 1,1-1,6 m мөмө чачы тилкесин толук камтыйт.

Бул жыйынтык камера жүзүмдү көрө аларын гана эмес, камеранын орду менен коопсуз манипулятор жумуш көлөмүн бир эле бийиктик аймагында дал келтирүүгө мүмкүн экенин да көрсөтөт.

Борттогу 22 кутулук буферлөө системасы кандай иштейт?

Роботтун куту логистикасы үч баскычтуу архитектура менен курулган:

Айланма үстөл → өткөрүү механизми → көп кабаттуу сактоо текчеси.

Сактоо текчесинде 20 куту уясы бар. Роботтун борборундагы айланма үстөлдө болсо эки кошумча куту станциясы бар. Ошентип жалпы ташуу сыйымдуулугу 22 кутуга жетет.

Айланма үстөлдүн алдыңкы станциясындагы куту — активдүү жыйноо кутусу; эки манипулятор жыйнаган мөмө чачтарын ушул жерге таштайт. Арткы станцияда кийинки бош куту күтөт. Активдүү куту толгондо үстөл 180° айланып, толук кутуну өткөрүү системасына, бош кутуну болсо манипуляторлордун астына алып келет.

Өткөрүү механизми X, Y жана Z багыттарында кутуга жете ала турган көп баскычтуу телескоптук плиталарды, горизонталдык ташуу механизмин жана вертикалдык көтөрүү механизмин бириктирет. Толук куту текчедеги ылайыктуу бош уяга ташылып жатканда система башка бир бош кутуну айланма үстөлгө алып келет.

Куту алмаштыруу эмне үчүн система өндүрүмдүүлүгүндө критикалык?

Бир кутуга беш жүзүм чачы салынат. Идеалдуу эки колдуу жыйноо цикли 3,4 s/чач болгондо теориялык минималдуу куту толтуруу убактысы

\[ 3.4\times5=17.0\ \mathrm{s} \]

болгонуна карабастан, изилдөө система цикли үчүн 17,2 s минималдуу куту толтуруу убактысын билдирет.

Куту алмаштыруу системасы болсо жалпы 14,0 s талап кылат. Мунун 2,1 секунду айланма үстөлдүн 180° айланышына, 11,9 секунду толук кутуну сактоого жана бош кутуну алып келүүгө кетет.

Демек, булакта көрсөтүлгөн убакыт запасы

\[ 17.2-14.0=3.2\ \mathrm{s} \]

болот. Бул куту логистикасынын жыйноочу колго салыштырмалуу жайыраак тар жерге айланышын алдын алган негизги убакыттык шарт.

Мобилдик база эмне үчүн туруктуу аралык менен жылбайт?

Эки колдун натыйжалуу жумуш аймактарынын ортосунда ар бир токтоо чекитинде болжол менен 0,366 m жетүү боштугу пайда болот. Робот чоң жана туруктуу кадамдар менен гана жүрсө, айрым мөмө чачтары жеткиликсиз аймакта калышы мүмкүн; кичине кадамдар менен гана жүрсө, мурда жыйналган аймактын чоң бөлүгү кайра камтылып, колдордун бири натыйжасыз болуп калат.

Булак адегенде теориялык максималдуу кадамды

\[ S_{\max}=0.826\ \mathrm{m} \]

деп эсептеп, позициялоо каталары жана механикалык термелүүлөр үчүн болжол менен %10 кабатталуу запасын кошуп, кичине кадамды

\[ S_a=0.74\ \mathrm{m} \]

деп белгилеген.

Бирок бул маанини үзгүлтүксүз колдонуу сол колдун жумуш аймагынын болжол менен %45 өлчөмү мурда оң кол жыйнаган аймак менен кабатталышына алып келет. Ошондуктан изилдөөчүлөр кичине жана чоң кадамды кезектештирген стратегия иштеп чыгышкан.

Акыркы кыймыл стратегиясында:

• так сандагы кыймылдарда 0,74 m кичине кадам;
• жуп сандагы кыймылдарда 1,644 m чоң кадам

колдонулат. Кичине кадам мурунку жетүү боштугун жабат, чоң кадам болсо роботту жаңы жыйноо аймагына көбүрөөк жылдырат.

Башкаруу системасы кайсы аппараттык жана программалык каражаттарды колдонот?

Роботтун edge-computing өзөгү Horizon RDK X5 иштеп чыгуу платасы. Булактын маалыматына ылайык, плата сегиз ядролуу Cortex-A55 1,5 GHz процессоруна, 8 GB LPDDR4 эс тутумуна жана Sunrise 5 AI тездеткичине ээ.

Программалык камсыздоо атайын Ubuntu 22.04 образында иштейт жана түйүндөрдүн ортосунда маалымат алмашуу үчүн ROS 2 Humble колдонулат. Башкаруу архитектурасы куту өткөрүү системасын, адам-машина интерфейсин, мобилдик базаны, эки манипуляторду жана LiDAR/RTK-GNSS/IMU сыяктуу позиция-кабылдоо компоненттерин RDK X5 айланасында бириктирет.

9-сүрөттөгү реалдуу операциялык цикл эмнени түшүндүрөт?

Роботтук жыйноо процесси жабык операциялык цикл түрүндө жүргүзүлөт:

1. мобилдик базанын жыйноо позициясына жайгашуусу;
2. эки камеранын өз тарабындагы мөмө чачтарын аныкташы;
3. үч өлчөмдүү жыйноо чекиттерин аныктоо;
4. эки колдун жакын бутадан алыс бутага карай параллелдүү жыйноосу;
5. жалпы беш мөмө чачынан кийин активдүү кутуну толук деп эсептөө;
6. айланма үстөлдүн 180° айланып, толук жана бош кутуну алмаштыруусу;
7. өткөрүү системасы толук кутуну текчеге коюп, жаңы бош кутуну даярдашы;
8. учурдагы көрүү талаасындагы мөмө чачтары бүткөндөн кийин мобилдик базанын жаңы жумуш позициясына жылышы.

9-сүрөттүн негизги илимий билдирүүсү — жыйноо менен куту өткөрүүнү бири-бирин күттүргөн ырааттуу операциялар катары эмес, мүмкүн болушунча параллелдүү иштеген эки подсистема катары долбоорлоо.

Изилдөө колдогон жыйынтыктар

• Изилденген Shine Muscat жүзүмзарында эки көз карандысыз камеранын жана эки колдун симметриялуу жайгашуусу менен %73,3 натыйжалуу жумуш мейкиндигин камтуу камсыздалган.
• Камералар арасындагы %12,5 горизонталдык көрүү талаасынын кабатталышы булакта максат кылынган %10-%20 инженердик диапазондун ичинде сакталган.
• Идеалдуу шарттарда эки колдун параллелдүү иштеши жыйноо циклин 5,2 s/чачтан 3,4 s/чачка чейин кыскарткан.
• Булактын эсептөөсү боюнча бул цикл өзгөрүүсү бир колго салыштырмалуу %34,6 өндүрүмдүүлүк жакшыртуусуна туура келет.
• Борттук система 20 текче уясы жана айланма үстөлдөгү эки станция менен жалпысынан 22 кутуну ташый алат.
• Куту алмаштыруу цикли 14 s болуп, 17,2 s минималдуу куту толтуруу циклинен кыска болгондуктан, булакта жыйноо-өткөрүү-буферлөө операцияларын параллелдүү жүргүзүүгө болору көрсөтүлгөн.
• Беш толук жүктүү талаа сыноосунда орточо тапшырма убактысы 15,8 мүнөт, орточо жыйноо өндүрүмдүүлүгү 6,9 чач/мүнөт.
• Тыгыз мөмө чачы бар аймактарда булак максимум 10 чач/мүнөт, сейрек же катуу тосулган аймактарда болжол менен 5,23 чач/мүнөт деп билдирет.
• Булакта талаадагы жыйноо ийгилиги %92 деп берилген.
• 0,74 m жана 1,644 m кезектешкен кадам стратегиясы жумуш мейкиндигиндеги боштуктарды жабуу жана эки колдун жүгүн теңдөө үчүн колдонулган.

Изилдөө колдобогон же далилдебеген жыйынтыктар

• Робот бардык жүзүм сортторунда же бардык жүзүмзар өстүрүү системаларында бирдей өндүрүмдүүлүк менен иштей турганы көрсөтүлгөн эмес.
• %92 жыйноо ийгилиги коммерциялык масштабда же узак мөөнөттүү сезондук көрсөткүчтү билдирбейт.
• Сыноолор начар аба ырайында, эңкейиш жерде же күчтүү экологиялык тоскоолдуктар шартында жүргүзүлгөн эмес.
• Тыгыз аймактарда жетишилген 10 чач/мүнөт бүт жүзүмзар боюнча туруктуу орточо ылдамдык эмес.
• Азыркы прототип толук кутуларды өз алдынча жүзүмзардан сыртка түшүргөн толук автономдуу логистикалык чынжырды көрсөтпөйт.
• Болжол менен 10 kg толук жүктөлгөн кутуда тескери Y узартуу 0,4 mден ашканда механикалык деформация позициялоо тактыгына таасир этет.
• Мобилдик базанын кадамдары бул изилдөөдө туруктуу жумуш мейкиндигине жараша алдын ала эсептелген; реалдуу убакыттагы мөмө чачынын тыгыздыгына адаптивдүү эмес.
• Изилдөөнүн көрсөткүчү башка эки колдуу роботтор менен ошол эле жүзүмзарда жүргүзүлгөн көзөмөлдөнгөн түз салыштыруу сыноосунан алынган эмес.

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары

Талаа шарттары жана эксперименттик материал

Сыноолор октябрь айында Кытайдын Shanxi провинциясындагы Yuncheng City, Linyi County аймагындагы Guijiaying Village жайгашкан Shine Muscat жүзүмзарында жүргүзүлгөн. Жүзүмдөр горизонталдык pergola системасында өстүрүлүп, мөмө чачтары эки тарапта вертикалдык trellis дубалдарын түзө тургандай ылдый илинип турган.

Кол-көз жайгашуусунун эсептелген жыйынтыктары

Мобилдик база кыймыл стратегиясынын жыйынтыктары

Оң жана сол кол жумуш аймактарынын ортосунда ар бир токтоодо болжол менен 0,366 m боштук бар экени эсептелген. Максималдуу бир кадам аралык 0,826 m болсо, коопсуз кичине кадам 0,74 m деп тандалган.

Туруктуу 0,74 m кадам колдонуу болжол менен %45 керексиз жумуш аймагынын кабатталышына жана сол колдун жаңы аймакты жыйноонун ордуна мурунку жумуш боштугун толтурган жардамчы колго айланышына алып келгендиктен, акыркы стратегия эки кадамды кезектештирип колдонууга өзгөртүлгөн:

8-сүрөт бул эки кадамды ырааттуу колдонуу жумуш аймактарын бири-бирине кулпулап жайгаштырарын жана робот илгерилеген сайын жетүү боштугун кийинки позициядагы кол жабарын көрсөтөт.

Бир кол жана эки кол циклин салыштыруу

Булак идеалдуу шарттарда бир колдуу жыйноо циклин 5,2 s/чач, параллелдүү эки колдун орточосун болсо 3,4 s/чач деп берет.

Булак билдирген салыштырмалуу жакшыруу:

\[ \frac{5.2-3.4}{5.2}\times100\% \approx34.6\% \]

болуп, изилдөөнүн “%34,6 өндүрүмдүүлүк жакшыртуусу” деген жыйынтыгынын негизи болуп саналат.

Беш толук жүктүү талаа сыноосу

Роботтун үзгүлтүксүз иштөө мүмкүнчүлүгүн текшерүү үчүн беш толук жүктүү сыноо жүргүзүлгөн. Ар бир сыноо 22 куту жана 110 мөмө чачынан турган бир тапшырма катары аныкталган. Тапшырма убакыттары тиешелүүлүгүнө жараша

21, 14, 16, 11 жана 17 мүнөт

деп билдирилген. Орточо тапшырма убактысы 15,8 мүнөт.

Булак орточо жыйноо өндүрүмдүүлүгүн

\[ 6.9\ \mathrm{salkım/dakika} \]

жана жыйноо ийгилигин

\[ 92\% \]

деп берет.

Бирок %92 ийгилик канча жалпы жыйноо аракети боюнча эсептелгени так билдирилбегендиктен, бул катыштын бөлүүчүсү Verianla мазмунунда чыгарылган эмес.

Мөмө чачынын тыгыздыгы эмне үчүн талаа өндүрүмдүүлүгүн өзгөртөт?

10(b)-(c)-сүрөт талаа боюнча тапшырма убактысы жана жыйноо ылдамдыгы туруктуу эмес экенин көрсөтөт. Мөмө чачтары тыгыз жана үзгүлтүксүз жайгашкан аймактарда робот 10 чач/мүнөт деңгээлине жетсе, мөмө чачтары сейрек же жалбырак/бутак менен катуу жабылган аймактарда өндүрүмдүүлүк болжол менен 5,23 чач/мүнөткө түшөт.

Булак бул айырманы эки негизги фактор менен түшүндүрөт: мобилдик базанын жаңы буталардын ортосунда кыймылдоо убактысы жана татаал жабылуу шарттарындагы визуалдык кабылдоо/иштетүү кечигүүлөрү.

22 кутулук сыйымдуулук операциялык жактан эмнени билдирет?

Текче системасындагы 20 уя жана айланма үстөлдүн эки станциясы бирге жалпы 22 кутулук сыйымдуулук берет. Ар бир кутуга беш мөмө чачы туура келгендиктен, бир тапшырманын сыйымдуулугу

\[ 22\times5=110\ \mathrm{salkım} \]

болот.

Изилдөөнүн талаа сыноосунда бул 22 кутулук цикл адамдын кийлигишүүсүз аяктаган. Бул жыйынтык прототип жыйноочу колду гана эмес, жыйноодон кийинки борттогу логистиканы да узак иш цикли бою башкара аларын көрсөтөт.

11-сүрөттүн убакыттык жыйынтыгы

11-сүрөт өткөрүү-буферлөө операциясы менен манипулятордун кийинки кутуну толтуруу убактысын бир убакыт огунда салыштырат.

• Айланма үстөлдү алмаштыруу: 2,1 s
• Кутуну сактоо + бош кутуну алып келүү: 11,9 s
• Жалпы куту алмаштыруу: 14,0 s
• Минималдуу куту толтуруу: 17,2 s
• Убакыт запасы: болжол менен 3,2 s

Бул убакыттык дал келтирүү манипуляторлор куту өткөрүүнү күтпөй иштей беришинин негизи болуп саналат.

Механикалык чектөө: толук автоматтык түшүрүү эмне үчүн азырынча жок?

Изилдөөнүн эң маанилүү механикалык чектөөсү Y багытындагы телескоптук системанын тескери узартылышында чыгат. Болжол менен 10 kg толук жүктөлгөн кутуну ташыганда тескери узартуу 0,4 mден ашса, консоль түзүлүшүндө пайда болгон учтагы ийилүү позициялоо тактыгына таасир берет.

Ошондуктан азыркы прототиптин пландалган автоматтык түшүрүү функциясы толук ишке ашырылган эмес. Келечектеги дизайн максаты — катуулугу жогору материалдар, бекемделген түзүлүш жана кошумча таяныч багыттагычтар аркылуу учтагы ийилүүнү 3 mmден төмөн кармоо.

Мобилдик кыймыл стратегиясынын экинчи чектөөсү

0,74 m жана 1,644 m кадамдар туруктуу жумуш мейкиндигинин геометриясына ылайык алдын ала эсептелет. Система ошол учурда камералар көрүп турган реалдуу мөмө чачынын тыгыздыгына же бөлүштүрүлүшүнө жараша кадам узундугун өзгөртпөйт.

Булак келечектеги иштерде мөмө чачынын тыгыздыгына жана позициялык бөлүштүрүлүшүнө байланышкан адаптивдүү кадам өлчөмүн иштеп чыгууну сунуштайт. Мындай ыкма сейрек аймактарда керексиз токтоолорду азайтып, тыгыз аймактарда майда камтууну камсыз кыла алат; бирок бул идея азыркы изилдөөдө эксперименталдык түрдө сыналган эмес.

Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү

Оригиналдуу изилдөө: A dual-arm grape harvesting robot with binocular hand-eye system and onboard bin transfer-buffering system

Авторлор: Chenghao Zhang; Shenghui Yang; Hongbiao Lan; Chandi Xia; Kangyang Zhang; Yongjun Zheng; Liming Xu; Jieyun Li; Shaohua Xue; Xingxing Liu.

Жооптуу автор: Xingxing Liu.

Тең салым/тең биринчи авторлук: Булактa мындай билдирүү жок.

Аффилиациялар: College of Engineering, China Agricultural University, Beijing, China; Shanxi Zhiyun Zhineng Technology Co., Ltd., Yuncheng, China; Shandong Key Laboratory of Intelligent Agricultural Equipment in Hilly and Mountainous Areas, Jinan, China.

Булактын түрү: SSRN preprint; айыл чарба робототехникасы, механикалык система иштеп чыгуу жана жүзүмзар талаа сыноосу боюнча изилдөө.

Рецензия абалы: Бул изилдөө preprint болуп, рецензиядан өткөн эмес. Жүктөлгөн документтин ар бир бетинде “Preprint not peer reviewed” деген белгилөө бар.

SSRN каттоо номери: 6837410.

DOI: 10.2139/ssrn.6837410

Платформа: SSRN.

SSRN тапшыруу/жарыялоо күнү: 27 May 2026.

Рецензияланган журнал жазуусу: Бул материал даярдалган учурда ырасталган библиографиялык жазуу SSRN preprint жазуусу болуп саналат; ошол эле аталыштагы рецензияланган journal version ырасталган эмес.

Лицензия/автордук укук: SSRN каттоо маалыматы “All rights reserved” деп билдирет жана уруксатсыз кайра колдонууга жол берилбейт. Ошондуктан булак изилдөөнүн оригиналдуу сүрөттөрү Verianla макаласына көчүрүлгөн эмес.

Каржылоо: China Agriculture Research System of the Ministry of Finance and the Ministry of Agriculture and Rural Affairs (CARS-29) жана Shandong Provincial Key Research and Development Program (Grant No. 2025CXPT155).

Маалыматтын жеткиликтүүлүгү: Булактa өзүнчө Data Availability билдирүүсү же ачык маалымат репозиторийи табылган эмес.

Кызыкчылыктардын кагылышы: Жүктөлгөн изилдөөдө өзүнчө кызыкчылыктардын кагылышы жөнүндө билдирүү табылган эмес.

CRediT/автордук салымдар: Жүктөлгөн изилдөөдө өзүнчө CRediT салым билдирүүсү жок.

Эксперимент чөйрөсү: Shine Muscat жүзүмзары; горизонталдык pergola trellis системасы; Guijiaying Village, Linyi County, Yuncheng City, Shanxi Province, China. Талаа сыноолору жагымдуу аба ырайы шартында жүргүзүлгөн.

Роботтук ыкма: Эки көз карандысыз Orbbec Gemini Pro RGB-D камерасы, YOLOv8 негизиндеги мөмө чачын таануу, геометриялык үч өлчөмдүү picking-point локалдаштыруу, эки 4-DOF манипулятор, кесүү-кармоо уч-эффектору, Horizon RDK X5 edge компьютери жана ROS 2 Humble негизиндеги бөлүштүрүлгөн башкаруу архитектурасы колдонулган.

Жумуш мейкиндигин эсептөө: Манипулятор жумуш мейкиндиги эллипсоидге окшош көлөм катары моделделген; Monte Carlo ыкмасында 10⁶ joint-posture үлгүсү колдонулуп, эсептөө 10 жолу кайталанып орточосу алынган. Коопсуз иш үчүн горизонталдык теориялык мейкиндиктин %70 деңгээли, вертикалдык мейкиндиктин %80 деңгээли натыйжалуу аймак катары колдонулган.

Негизги талаа жыйынтыктары: %73,3 натыйжалуу жумуш мейкиндигин камтуу; %12,5 камера FOV кабатталышы; 3,4 s/чач идеалдуу эки кол цикли; бир колго салыштырмалуу булакта эсептелген %34,6 жакшыруу; 22 куту/110 чачтан турган бир тапшырма сыйымдуулугу; орточо 6,9 чач/мүнөт; тыгыз аймактарда максимум 10 чач/мүнөт; %92 жыйноо ийгилиги; 14 s куту алмаштыруу цикли.

Негизги механикалык чектөө: Болжол менен 10 kg жүктөлгөн кутуда Y багытындагы тескери телескоптук узартуу 0,4 mден ашса, структуралык ийилүү позициялоо тактыгын төмөндөтөт. Ошондуктан автоматтык түшүрүү функциясы азыркы прототипте аяктаган эмес.

Негизги алгоритмдик чектөө: Мобилдик базанын кыймыл кадамдары туруктуу геометриялык жумуш мейкиндигине ылайык эсептелет, реалдуу убакыттагы мөмө чачынын бөлүштүрүлүшүнө адаптивдүү түрдө өзгөртүлбөйт.

Теңдеме шилтемеси боюнча эскертүү: Мобилдик база кадам стратегиясы чыгарылган бөлүмдө айрым теңдеме номерлерине кайчылаш шилтемелер айланасындагы тексттин номерлөөсү менен шайкеш эмес көрүнөт. Бул шилтемелер булактан тышкары кайра номерленген же үнсүз оңдолгон эмес.

Ийгилик катышы боюнча эскертүү: Булак %92 жыйноо ийгилигин билдирет; бирок бул катыш эсептелген жалпы сыноо/аракет санын өзүнчө бербейт. Ошондуктан бөлүүчү божомолдонгон эмес.

Рецензия metadata эскертүүсү: Acknowledgements бөлүмүндө редакторлорго жана анонимдүү рецензенттерге ыраазычылык билдирилгени менен, изилдөө SSRN тарабынан preprint катары катталган жана жүктөлгөн файл ачык түрдө “not peer reviewed” деген белгилөөнү камтыйт. Ыраазычылык билдирүүсү расмий рецензияланган жарыянын далили катары колдонулган эмес.

Булакка берилгендик: Макаладагы илимий ыкма, механикалык дизайн, теңдемелер, талаа шарттары, робот архитектурасы, сандык жыйынтыктар, визуалдык түшүндүрмөлөр жана чектөөлөр жүктөлгөн 40 беттик булак изилдөөгө негизделген. Тышкы булактардан илимий жыйынтык кошулган эмес; тышкы текшерүү библиографиялык SSRN идентификатору, DOI, дата, жооптуу автор жана лицензия/автордук укук абалы үчүн гана колдонулган.

Түркия контексти: Изилдөө Кытайдагы белгилүү бир Shine Muscat жүзүмзарында жана горизонталдык pergola системасында жүргүзүлгөн. Түркиядагы жүзүмзар түзүлүшү, жүзүм сорту, бутоо/өстүрүү системасы, катар аралыктары, жердин эңкейиши, эмгек уюштуруусу жана экологиялык шарттар сыналбагандыктан, булак жыйынтыктары Түркия жүзүмзарларында ошол эле өндүрүмдүүлүктүн түз далили эмес. Түркияда колдонуу үчүн жергиликтүү жүзүмзар геометриясына жана жүзүм сортуна жараша жумуш мейкиндигин, камера жайгашуусун, кадам өлчөмүн жана уч-эффекторду кайра текшерүү керек.