虚拟现实技术在农业机器人操作中的应用
来源:投稿网 时间:2022-10-20 09:59:58
虚拟现实虚拟技术主要包括感知、自然技能、仿真模型和传感技术，具有多重感知、存在感、交互性和自主性等重要特征。它可以根据计算机和图像技术来虚拟模式世界，就像一个真实的环境。以下将全面研究虚拟现实技术在农业机器人操作中的应用，重点研究虚拟现实技术的应用原理和功能方向。
1.技术综述虚拟现实。
虚拟现实技术是以计算机为控制核心，结合图像仿真系统、人机交换系统、运动识别系统、传感系统。通过一系列模糊的数据处理，将特定的信息转化为模拟的真实环境。通过虚拟现实技术的操作，可以实现人机交互，让用户有一种身临其境的感觉。虚拟现实技术在系统设置过程中实现的模型如下，如图1所示，可以在模拟的三维世界中设置不同的场景，从而达到虚拟现实虚拟技术的不同使用效果。近年来，随着农业研究的加强，虚拟现实技术在农业机器人的运行中的应用解决了许多操作问题，也使农业机器人更加实用。基于虚拟现实技术的农业机器人具有更理想的操作和控制效果，可以取代农业生产中的人工采摘操作。
2.软硬件设计的农业机器人手遥操作。
2.1硬件设计。
硬件设计包括人机接口系统和手动控制系统两部分，其中人机接口系统由三部分组成：VR环境、显示模块和控制按钮。VR环境主要是指模拟农业机器人的工作环境。现场模拟后，它直接显示在终端设备上。对于操作员来说，它可以有一个目的和一个方向来操作。在控制界面中，控制按钮的应用主体是操作员，操作员通过获取数据信息来完成控制任务。手动控制系统细分图像处理、手动控制设备、上位机器等。系统的操作过程如下：借助摄像机获取和处理图像信息，然后将信息传输回主控制器，并在人机接口系统的帮助下进行信息控制；上位机器收集运动信息并将信息传输到主控制器，最后将信息传输到人机接口系统。
2.2软件设计。
在模块化编程理念的指导下，主要程序被细分为多个子程序（图像处理、信息分析、手动驱动、上位机）。通过子程序的初始化操作显示了功能。具体步骤如下：开始→初始化→启动操作界面→关闭→结束，或开始→初始化→启动操作界面→扫描输出数据→输入信号→相应编号→扫描输出数据，执行相应的程序。
3农业机器人操作中虚拟现实技术的应用。
3.1模拟平台结构农业机器人。
在虚拟现实的基础上，农业机器人的操作设计首先需要构建农业机器人的模拟平台。包括农业机器人在使用过程中的功能，并根据主要功能对机器人进行运动分析。最大限度地模拟机器人的各个部分，提高后续使用过程的合理性。在构建农业机器人的模拟平台时，分别针对农业机器人在不同使用功能中所需的信息模拟功能进行独立分析，并根据最终计算结果进行输入控制。通过模拟平台结构，为后续功能提供良好的基本条件。在构建农业机器人模拟平台的过程中，对真实使用环境进行了模拟试验。引入虚拟现实技术，模拟农业机器人的使用环境。这样，就可以更好地满足真实操作环境的需要，实现农业机器人的使用效果。农业机器人器人模拟平台后，演示下一个虚拟现实操作环境，分析农业机器人设计中存在的功能问题，进一步优化问题，提高农业机器人在操作环境中的适应性。具体来说，在计算机软件模拟的基础上，从几何环境和运动学两个方面构建了数学分析模型，以准确地操作农业机器人。通常，三维模拟软件3DMAX可以自由定义空间坐标、风景大小、风景颜色等方面，充分利用数据库，整合开发平台，完成部件特性调整目标，使农业机器人的基关节点和坐标原点一对一，为下一个灵活的操作做好准备。接下来，建立一个运动数学模型，用于指导远程操作，大大提高远程控制的有效性，使农业机器人能够自由调节，灵活移动。
3.2虚拟操作农业机器人。
基于虚拟现实技术，对农业机器人进行虚拟操作，通过观察农业机器人机械手臂在虚拟空间中的运动映射点和运动情况，为农业机器人操作中的力学优化提供参数。同时，利用虚拟现实虚拟现实技术模拟农业机器人使用的不同场景，包括使用过程中可能遇到的紧急情况，以及环境中对农业机器人的不利因素。考虑到农业机器人在不同场景环境中使用中存在的问题，通过模拟操作的方法，了解农业机器人的使用性能，并进行更深层次的优化。农业机器人的使用环境比较特殊，在实验室设计中，虽然所有的机械参数都能达到最好的效果，但是还是有一些不合理的部分。对于虚拟现实技术的应用，可以在原有设计的基础上模拟更真实的操作环境，同时对农业机器人的使用性能进行判断，从而进一步加强后期的使用。设置农业机器人操作试验，有机连接硬件和软件系统，并通过条件变换获得目标参数。设置条件总结如下:适当调试摄像头工具和智能接口；合理编制图像识别、数据信息传输、监控等程序；视频信息与虚拟现实操作之间的有机协调，以确保虚拟现实操作的一致性。在实验过程中，对农业机器人的移动、定位、获取、返回等系列操作进行全过程监控。根据数据信息的有效获取和详细分析，我们可以知道机器人的运动效果。最后，比较实际实施效果和设计目标，确认农业机器人操作中虚拟现实技术的可行性。
4结语
未来将继续完善VR技术在农业机器人操作中的研究和应用。在目前的技术研究（连接第10页）中，可以充分解决农业机器人使用中遇到的环境问题，大大提高了农业机器人使用中存在的功能缺陷。在未来的技术研发中，将重点反映VR技术在农业机器人操作中的仿生特性，不断优化存在的问题，实现农业机器人设计中功能的优化和完善，从而解决农业生产中的问题。
