农林机器人技术与应用

本教材是国家林业和草原局普通高等教育“十三五”规划教材。全书分上、下篇，上篇主要是介绍农林机器人技术基础知识，下篇主要介绍农林机器人产品结构及生产应用方法。上篇内容包括：机器人的发展现状及农林机器人的特点、组成结构等，农林机器人的机械系统结构、机械手、传感器、机器视觉、行走机构、执行机构、控制原理及农机自动导航技术等。下篇内容包括：苹果、柑橘、番茄等采摘收获机器人，肉蛋奶禽等农产品分级加工机器人，设施农业生产机器人，林业生产机器人，竞赛机器人设计及未来智慧农业对智能机器人的需求等。本教材较全面地介绍了农林机器人的基础知识及应用实例，可以用作农林院校农业机械化及其自动化、机械设计制造及其自动化、农业工程、林业工程等专业的本科生和研究生教材，也可作为大学生机器人竞赛和智能农林装备创新设计竞赛的培训教材，也适合从事农林机器人研发的科技工作者和工程技术人员使用。

前言
上篇 农林机器人技术基础
第1章 绪论
1.1 机器人的定义及发展
1.2 农林机器人简介
1.3 无人农场及其智能化机器系统
习题与思考题
第2章 机器人的机械结构
2.1 机器人的机身结构
2.2 机器人的臂部结构
2.3 机器人的腕部结构
习题与思考题
第3章 机器人手部结构
3.1 机械手的分类
3.2 软体柔性机械手
3.3 仿生多指灵巧手
3.4 农业生产系统中机械手的应用
习题与思考题
第4章 传感器
4.1 外部传感器
4.2 内部传感器
4.3 多传感器信息融合现状
习题与思考题
第5章 机器视觉
5.1 机器视觉概述
5.2 对象的光学特性
5.3 机器视觉系统
5.4 机器视觉在农业生产中的应用
习题及思考题
第6章 行走机构
6.1 轮式行走机构
6.2 履带式行走机构
6.3 轨道式行走机构
6.4 龙门式行走机构
6.5 足式行走机构
习题与思考题
第7章 控制系统
7.1 机器人运动学
7.2 机器人的动力学
7.3 机器人的运动轨迹规划
7.4 控制系统结构及工作原理
7.5 机器人关节伺服控制
7.6 机器人的位置控制
7.7 机器人的力控制
7.8 移动机器人控制
7.9 机器人编程与语言
习题与思考题
第8章 执行机构
8.1 电动执行机构
8.2 液压执行机构
8.3 气压执行机构
习题与思考题
第9章 农林机器人自动导航技术
9.1 农机自动导航技术
9.2 自动导航传感器
9.3 农林机器人控制方法
9.4 农田路径规划方法与避障方法
9.5 导航路径跟踪控制方法
9.6 导航控制系统设计方法
习题与思考题
下篇 应用实例
第10章 农产品收获机器人
10.1 黄瓜收获机器人
10.2 甘蓝收获机器人
10.3 柑橘类水果收获机器人
10.4 苹果收获机器人
10.5 西瓜收获机器人
10.6 草莓收获机器人
10.7 番茄收获机器人
10.8 茄子收获机器人
10.9 生菜收获机器人
10.10 蘑菇收获机器人
10.11 葡萄收获机器人
习题与思考题
第11章 农产品加工机器人
11.1 桃子分选机器人
11.2 苹果分选机器人
11.3 柿子分选机器人
11.4 莲雾和猕猴桃分选机器人
11.5 黄瓜和苦瓜分选机器人
11.6 青椒分选机器人
11.7 马铃薯和洋葱分选机器人
11.8 大葱初加工及分选机器人
11.9 菊花切花分选机器人
习题与思考题
第12章 设施农林机器人
12.1 蔬菜嫁接机器人
12.2 菊花插枝剪切机器人
12.3 无人驾驶拖拉机
12.4 除草机器人
12.5 耕作机器人
习题与思考题
第13章 林业生产机器人
13.1 林木球果收获机器人
13.2 剪枝机器人
13.3 木材检测和分选机器人
13.4 伐根清理机器人
13.5 旋切定心机器人
习题与思考题
第14章 竞赛机器人设计与制作
14.1 机器人竞赛与进展
14.2 机器人控制系统
14.3 避障与循迹机器人设计与制作
附录 全国大学生智能农业装备创新大赛简介
参考文献