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Special Issue--Agricultural Robot and Smart Equipment

Vision Servo Control Method and Tapping Experiment of Natural Rubber Tapping Robot

  • ZHOU Hang ,
  • ZHANG Shunlu ,
  • ZHAI Yihao ,
  • WANG Song ,
  • ZHANG Chunlong ,
  • ZHANG Junxiong ,
  • LI Wei
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  • College of Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China

Received date: 2020-10-13

  Revised date: 2020-12-27

  Online published: 2021-01-26

Highlights

Automated rubber tapping not only frees the workers from heavy physical labor and harsh working conditions, but also reduces the dependence on the workers' skills and greatly increases tapping efficiency. The key technologies for tapping robots are the independent acquisition of operational information and servo control of the tapping position in unstructured environments. In this study, taking rubber tree in rubber plantations as object, incorporating robot kinematics, machine vision technology and multi-sensor feedback control technology, a modular prototype of a rubber tapping robot was developed. The rubber tapping robot was mainly composed of an orbital mobile platform, a multi-joint robotic arm, a binocular stereo vision system and an end-effector. The binocular stereo vision and structured light system were used to obtain the structural parameters of the rubber trunk and secant. A six-joint tandem robotic arm was used for the planning and realization of complex rubber tapping trajectories. An multi-sensor fusion end-effector was developed to complete the identification of the starting point, the measurement of cut compensation and the tapping operation. To address the technical difficulties in rubber tapping operations, such as complex and variable environment, superimposed interaction of operational information, similar target background features and sub-millimeter operational accuracy requirements, the spatial mathematical model of the rubber tapping trajectory was established to plan the robot's movement path for fast approaching and moving away from the operation space. The results of the field tests conducted at a natural rubber plantation in Hainan province showed that the accuracy in bark consumption was about 0.28 mm and the accuracy in cutting depth was about 0.49 mm when the rubber tapping robot cut 1 mm thick bark. Compared to manual operations, the continuity of the chips and the flatness of the rubber output surface were improved significantly. This research could provide a positive reference and development direction for exploring automated rubber tapping operations.

Cite this article

ZHOU Hang , ZHANG Shunlu , ZHAI Yihao , WANG Song , ZHANG Chunlong , ZHANG Junxiong , LI Wei . Vision Servo Control Method and Tapping Experiment of Natural Rubber Tapping Robot[J]. Smart Agriculture, 2020 , 2(4) : 56 -64 . DOI: 10.12133/j.smartag.2020.2.4.202010-SA001

1 引 言

天然橡胶是关系国计民生的重要战略物资,与钢铁、石油和煤炭并列为现代社会四大工业原料1。2019年,中国天然橡胶消费量达到547.5万吨,进口量达到519.60万吨。而同年中国天然橡胶(含混合橡胶、复合橡胶)出口量仅为3.41万吨2。中国对天然橡胶的需求巨大并呈逐年上升趋势。目前,获取天然橡胶的主要方式依然是对巴西三叶橡胶树进行割胶作业。割胶是指采用特制的刀具从橡胶树树干割口处切割树皮使胶乳从割口处流出以获取胶乳的操作3,属于劳动密集型工作,是天然橡胶生产的中心环节,人力成本约占总成本的70%以上。目前,割胶作业人员(胶工)短缺和老龄化已成为限制中国天然橡胶产业发展的因素之一4
探索自动化割胶技术,利用先进工业技术,尤其是农机设计和开发手段,通过合理地系统设计使割胶效果最优,提高天然橡胶产量并降低对胶工的技术依赖,对天然橡胶产业的发展具有重要意义5,6。首先,自动化割胶可以大量减少胶工成本投入,降低的生产成本转化为扩大橡胶树的种植面积从而提高产量,以满足国家的战略性需求;其次,自动化割胶不受人为因素和环境因素的影响,通过参数控制能够使割胶效果达到最优,提高天然橡胶产量7。目前,自动化割胶设备主要有便携式割胶设备、固定式割胶设备和自走式割胶设备三种。为便于人工携带,便携式割胶设备的尺寸和重量都不宜过大,所以大多只为切割运动提供额外动力,轨迹运动则由人工实现,对割胶深度和耗皮量(割胶精度)的控制或者继续依赖人工,或者寻求机械结构进行限位仿形8。除切割工作外,胶工在广阔的橡胶林里来回穿行以发现目标树干也将耗费大量体力,因此产生了对固定式割胶设备的需求。固定式割胶设备目前仍处于样机测试阶段,制造和维护成本过高,割胶效果不佳,必须克服固定困难、露天作业、长期维护等技术问题。
自走式割胶设备具有自动检测、信息处理和分析判断等能力,但目前基本都处于概念样机的构想阶段9,10。张春龙等11设计的自走式割胶设备主要由机械臂、轨道车和末端刀具构成,采用视觉加RFID的运动控制方式实现了针对每棵橡胶树生成特定的较适应的割胶轨迹,提高割胶的自动化和智能化。张伟民等12,13设计的自走式割胶设备主体也是机械臂,其运动控制方式为视觉加激光雷达组合,底盘方式为履带车,根据三维激光雷达的扫描情况控制底盘的移动和切割作业,降低了劳动强度,提高了橡胶产量。
想要实现更具自动化或智能化的自走式割胶机器人,需要解决以下问题:①切割运动与轨迹运动的实现方式;②轨迹运动与树干和割线之间建立联系5;③割胶精度的实时控制与保障。
为解决割胶机器人面对的作业信息获取与割胶精度保障等关键问题,本研究针对割胶工作环境复杂多变、作业信息叠加交互、亚毫米级轨迹精度等技术难点,基于橡胶树干建立割胶轨迹的空间数学模型,规划了机器人快速接近和远离操作空间的运动路径。融合机器人运动学、机器视觉技术和多传感器反馈控制技术研究开发了具有实用性的割胶机器人模块化样机系统,并进行了割胶试验,以期为天然橡胶自动化采收提供技术支撑和参考。

2 割胶轨迹数学模型建立

2.1 橡胶树干和割线结构分析

对橡胶树干和割线空间结构的掌握是实现割胶复杂轨迹和精准控制割胶刀的基础。本研究通过深入分析树干和割线的结构参数,建立了割胶轨迹数学模型。当橡胶树离地100 cm处的树围达到50 cm时,满足海南试验场当地开割标准。如图1所示,在橡胶树开割时,一般由有经验的胶工在树干两侧对称割出前、后水线。两条水线深度约为1 mm,为割胶入刀和收刀做标记,同时后水线也能够导流胶乳。然后胶工从起割点开始沿树干表面向斜向下25°~30°切割树皮,形成的创伤面即为出胶面,宽度约为8 mm。多条出胶面的内切口将形成已割面,未开割的部分称为未割面。胶工每次沿径向割破树皮的黄皮层,胶乳在膨胀压的作用下挤出,汇聚在出胶面上,沿着出胶面向下流动。为了平衡胶乳产量和橡胶树的正常生长,每次至多割掉1/2圆周树皮。
图1 局部橡胶林树干

Fig. 1 Part of the rubber tree trunk

图2为橡胶树树干数学模型,将橡胶树干理想化为标准圆柱。180°分布的前、后水线会存在绕Z T轴的偏航角θy。由于自然环境中的橡胶树干并不一定竖直生长,可能存在绕X T轴的横滚角θr和绕Y T轴的俯仰角θp。割胶作业可以视为一条线段绕竖直轴线做空间螺旋运动,并且该线段与竖直轴线保持垂直。胶刀以正确的姿态经过割线上的所有路径点形成出胶面,即割线的形成对胶刀的位置和姿态均有要求。对于胶刀轨迹的精准控制涉及到“割线坐标系—树干坐标系—机械臂机座坐标系”的转化,分为两步进行。
图2 橡胶树树干数学模型

Fig. 2 Mathematical model of rubber tree trunk

2.2 割线坐标系—树干坐标系转化

本研究采用欧式空间刚体变换矩阵 ξ 4 × 4来描述割线轨迹的变换过程。第一步建立割线轨迹和树干的位姿变换关系。建立树干坐标系{BT}-O T X T Y T Z T和割线坐标系{BG}-O G X G Y G Z G,如图2所示。割线坐标系的姿态随其在割线上位置的不同而变化。树干坐标T p和割线坐标G p的关系为:
  T p = ξ   T ξ G p   G =   T R G   T T G 0 1 × 3 1 p   G
其中, TξG为树干坐标系——割线轨迹的刚体变换矩阵; TR G为3×3旋转矩阵; TT G为3×1平移矩阵。01×3是1×3的0矩阵,1是1×1的单位矩阵。
然后,旋转树干坐标系,使其与割线坐标系具有相同的姿态。本研究采用ZYZ旋转序列得到变换矩阵为:
  R   T R G θ = R Z θ - 90 ° R Y η - 90 ° R Z γ - 90 °
其中,θ为割线轨迹路径点离散角度,0≤θ 180 ° RY RZ分别为绕更新后坐标系的Y TZ T轴的旋转矩阵;η为出胶面外翻角度;γ为割线斜度。
最后,将旋转后的树干坐标系平移至与割线坐标系重合,平移向量为:
            T T G θ = T X T Y T Z = ( R - ω ) c o s   θ ( R - ω ) s i n   θ   T z s - δ - π R t a n   γ θ / 180 °  
其中,TXTYTZ分别为沿X TY TZ T轴的平移量;R为树干半径,mm;ω为切割深度,mm;δ为耗皮量,mm。T z s为起割点P s在树干坐标系下的高度坐标。起割点也可由终割点P e等其他位姿确定的点代替。

2.3 树干坐标系—机械臂机座坐标系转化

第二步将树干坐标系下的割线轨迹变换到机械臂的机座坐标系下。对于割胶机器人的轨迹规划以机座坐标系为基础。如图3为橡胶树树干与机械臂相对位姿,只保留割胶机械臂及主要部件以直观描述割线轨迹和割胶机器人的关系。以机械臂机座中心为原点,建立了机械臂机座坐标系{BB}-O B X B Y B Z BY B指向远离橡胶树干方向,Z B竖直向上,遵循笛卡尔坐标系准则。
图 3 橡胶树树干与机械臂相对位姿

Fig. 3 Relative position and posture of rubber tree trunk and mechanical arm

其中,O B X B Y B Z B为机械臂的机座坐标系{BB}。机座坐标和树干坐标的关系为:
  B p = ξ   B ξ T p   T =   B R T   B T T 0 1 × 3 1 p   T
其中, BξT为机座坐标系—树干坐标系的刚体变换矩阵; BRT为3×3旋转矩阵; BTT为3×1平移矩阵。与割线轨迹和树干坐标系的变换转化同理,得到树干坐标系和机座坐标系的旋转变换矩阵 BR T和平移矩阵 BT T0 1×3代表1×3的0矩阵,1代表1×1的单位矩阵。
综合两步转化,割线轨迹路径点可由刚体变换矩阵 T ξ G B ξ T共同描述。
  B ξ G = ξ   B ξ T ξ   T ξ G =   B R T R   T R G   B R T T   T T G + T   B T T 0 1 × 3 1
由于橡胶树树干姿态变化较小,其横滚角θr、俯仰角θp和偏航角θy可忽略不计。同时为了标准化割胶轨迹,提高机械臂的控制精度,将割线斜度统一设置成30°,并忽略出胶面外翻角度η。本研究中,将树干坐标系的原点O T设定为树干中心轴线与割线特定点所在树干水平界面的交点,则树干相对于机械臂的高度   B z t和割线在树干上的高度   T z s可以融合,此时将树干相对于机械臂的位置简记为(x ty tz t)。则割线轨迹的总体变换矩阵   B ξ G可简化为:
  B ξ G =
- c o s   30 ° s i n   θ s i n   30 ° s i n   θ c o s   30 ° c o s   θ - s i n   30 ° c o s   θ c o s   θ         x t + R - ω s i n   θ s i n   θ         y t - R - ω c o s   θ s i n   30 ° c o s   30 ° 0 0 0 z t - δ - π R t a n   30 ° θ / 180 ° 0 1

3 割胶机器人系统设计

3.1 系统总体设计

割胶机器人的控制系统以工控机为核心,在Windows 10操作系统中基于Microsoft Visual Studio 2013平台进行开发,实现了对橡胶树的图像信息采集和割胶作业控制。为了提高设备控制的稳定性和作业精度,控制系统采用先采集割线信息后进行割胶作业的两步控制策略。系统的整体工作流程如图4所示。
图 4 割胶机器人作业流程图

Fig. 4 Flow chart of the rubber tapping robot

割胶机器人在启动后进行初始化,开始沿着固定轨道行进。移动底盘车上的射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)阅读器寻找目标橡胶树前的无源标签。底盘车在到达目标位置后停止行进,安装在机械臂上的结构光源和双目立体视觉系统采集树干和割线信息。控制系统规划机械臂的初始起割点位姿。末端执行器在机械臂的带动下运动至起割点附近,进行起割点初定位。
末端执行器依靠手眼相机和激光测距传感器进行起割点精确定位。控制系统规划机械臂的初始割胶轨迹。找准起割点后,末端执行器沿初始割胶轨迹获取进刀量和耗皮量信息,控制系统为机械臂更新割胶轨迹。机械臂重新运动至精确起割点进行割胶作业。完成当前橡胶树割胶作业后,割胶机器人重复上述操作,直至完成整片橡胶林作业。

3.2 机械结构设计

3.2.1 移动平台设计

割胶机器人主要由轨道式机器人移动平台、多关节机械臂、双目立体视觉系统和末端执行器等组成。系统的结构组成如图5所示。
图 5 割胶机器人硬件组成

注:1.轨道式机器人移动平台 2.机械臂控制柜 3.多关节机械臂 4.末端执行器 5.双目立体视觉系统 6.结构光源

Fig. 5 Hardware composition of rubber tapping robot

在割胶机器人作业时,系统受到沿树干半圆周切向变化的反作用力。为了减少割胶机器人与地面间的相对位移、提高系统稳定性,选用轨道式移动平台作为承载机构。根据前期测量,天然橡胶树原生皮切割力约为30.34~50.69 N,选用AUBO i5六关节串联机械臂(傲博(北京)智能科技有限公司),负载满足要求,控制精准,稳定可靠。对于需要在复杂的橡胶林非结构环境中精确控制轨迹的割胶作业,机械臂能够完成在有限空间中的复杂位姿规划任务。AUBO i5的主要性能参数如表1所示。
表 1 AUBO i5的主要性能参数

Table 1 Main performance parameters of AUBO i5

参数 数值
臂展/mm 924.5
负载/kg 5
定位精度/mm ± 0.02
重复定位精度/mm ± 0.05
末端速度/(m·s-1 ≤ 2.8
防护等级 IP54
供电电源/V DC 48
本研究采用双目立体视觉技术获取树干和割线的三维结构参数。对于传统的“眼在外”方案而言,相机及支架的存在可能会影响机械臂的运动,同时机械臂的位置也会影响成像效果。考虑到相机的位置应当尽量靠近被测对象,本研究采用在机械臂机身上设置双目立体视觉系统的方式。如图5所示,在第三、五关节上分别安装摄像头,构成双目立体视觉系统。双目相机均向下俯视30°,利于在机械臂处于零位姿态时观察出胶面。在机械臂的第二关节上安装结构光源。另外,在机械臂的大臂和小臂上竖直安装有白色条形面光源,为双目立体视觉系统补光。本研究基于Opencv软件库,从双目彩色图像和结构光图像中提取树干和割线的三维信息,为机械臂规划初始起割点和初始割胶轨迹提供信息支撑。

3.2.2 末端执行器设计

割胶机器人的末端执行器的设计应当满足结构紧凑、装卸方便、质量较小等要求,同时适用于作业对象的物理属性,包括形状、尺寸、切割力等。末端执行器采用集成化、智能化、自动化的设计理念。末端执行器的示意图如图6所示。末端执行器与机械臂末端通过法兰连接,主要由激光测距传感器U1、激光测距传感器U2、割胶刀、下激光测距传感器D1、环光源和手眼相机等10部分组成。末端执行器的总质量约为2 kg,在机械臂末端负载范围内。上、下测距传感器支架和左侧的相机支架是由ABS材料经3D打印而成。
图6 割胶机器人末端执行器

注:1.法兰 2.激光测距传感器U2 3.激光测距传感器U1 4.上测距传感器支架 5.割胶刀 6.下测距传感器支架 7.下激光测距传感器D1 8.手眼相机 9.相机支架 10.环光源

Fig. 6 End-effector of the rubber tapping robot

在末端执行器上部并排安装的U1、U2用于检测已割面与刀尖点之间的距离,下部的D1用于检测未割面与刀尖点之间的距离。考虑到已割面与未割面之间存在一个切割深度的距离差,故在指向树干方向上将U1、U2与D1前端面之间设置有5 mm的距离差。三个激光测距传感器通过机械臂控制柜的I/O口与工控机进行信息交互,稳定快捷。环光源围绕手眼相机的镜头布置,为相机补光。

4 试验设计

4.1 考核方法改良

割胶精度是割胶作业中最重要的控制指标,影响橡胶树在整个产胶周期中的产量,同时也是评价割胶作业性能最直观和最终的技术指标。在天然橡胶林真实环境中对割胶机器人进行性能评估试验,检验其作业精度是否满足要求,并对进一步提高其作业性能提供参考。
对于割胶机器人的割胶精度的评价方法,参考胶工的考核方法并进行了一定修改。在日常割胶生产中,每月进行一次对于胶工的割胶精度的考核。选取距离前、后水线2 cm处及割线中部等3个位置点进行割胶深度的测量;选取距离前、后水线5 cm处的2个位置点进行耗皮量的测量。在割胶机器人的实际作业中,机器人通过检测割胶轨迹差值点的进刀量来控制割胶深度,通过将精确起割点作为参照点,并固定割线斜度为30°来控制耗皮量。割去树皮的内切口与树干形成层之间的距离被定义为割胶深度,约为1.2~2.0 mm,精度要求为1.6±0.4 mm;每次割去树皮的厚度被定义为耗皮量,约为1.4~2.1 mm,精度要求为1.75±0.35 mm3。为便于割胶机器人的实时检测,本研究采用切割深度,即未割面与已割面之间的距离来代替割胶深度进行精度控制和性能评估。割胶机器人进行连续切削,形成的切屑连续成条状。本研究收集机器人割胶作业后形成的条状切屑,并通过测量切屑的宽度和厚度作为切割深度和耗皮量的等效数据,进而评价割胶机器人的作业性能。

4.2 性能评估试验

割胶机器人的性能评估试验于2020年1月进行,地点位于海南省儋州市中国热带农业科学院试验场九队橡胶种植基地的第80003号割胶树位,当地的经纬度为:东经109°29′25″,北纬19°32′2″。
设定10 mm的橡胶树树皮高度为一个试验周期,设定切割深度为5 mm,将耗皮量设置成1 mm时进行了10次试验获得10份样品(随机选取5份样品进行切屑对比);设置成2 mm时进行了5次试验获得5份样品。每次试验的起割点位置和其余割胶轨迹参数均保持不变。每次试验结束后收集产生的条状切屑,使用游标卡尺测量其宽度和厚度并进行分析。在条状切屑上平均选取包括起割点和终割点在内的12个位置作为测量点。由于切屑在测量试验数据时容易发生断裂,因此,每次试验中的测量点并不完全对应。将所有测量数据的总平均值和标准差作为切割深度和耗皮量的精度。

5 结果与分析

5.1 不同耗皮量切屑对比

2组割胶试验收集的各5份切屑样品如图7所示。通过观察图片可以得出:(1)通过和人工割胶作业对比发现,无论是将耗皮量设置成1 mm还是2 mm,切屑的连续性相对于人工割胶作业均有明显提高,出胶面的平整度得到较大改善;(2)相同条件下,耗皮量为1 mm时的切屑连续性较好,呈条状较多。而耗皮量为2 mm时的切屑断裂较多,呈块状。这是由于耗皮量增大时,胶刀面临的阻力增大,切削力增大,机械臂末端受到的反作用力也随即变大。对于本研究中割胶机器人使用的六关节串联机械臂而言,在割胶作业中可以等效视为悬臂梁结构。在机械臂发生较大程度倾斜时,割胶机器人系统的刚度会有所降低。同时,随着割胶作业的进行,切削力的方向和大小不断发生变化,切屑在切削力变大时容易发生断裂。后期改进割胶机器人应当重点考虑提高系统刚度,改善割胶作业的稳定性。
图7 试验所得切屑样品

Fig. 7 Bark samples obtained from the experiment

5.2 割胶精度试验分析

耗皮量被设置成1 mm时的割胶切屑参数测量结果如图8所示。切割深度的精度约为3.94±0.49 mm,低于设定值5 mm,推测是由于树干的姿态存在较大的俯仰角θp,在切割深度不变的情况下,越往下割到的树皮越少。耗皮量的精度约为1.09±0.28 mm,略高于设定值1 mm,可能是由于机械臂刚度有限,影响末端作业稳定性,导致耗皮量超过设定值。此外,切屑宽度变化曲线呈现一定的每隔三次试验的周期性变化,推测也与割胶机器人的系统刚度有关。
图8 参数设置成(5,1)时的切屑测量结果

Fig.8 Bark measuring results under parameter setting (5,1)

耗皮量被设置成2 mm时的割胶切屑参数测量结果如图9所示。切割深度的精度为3.65±0.58 mm,低于设定值5 mm,并且低于1 mm试验组的3.94 mm,切割深度进一步下降,表明树干姿态对于切割深度的影响不容忽视。耗皮量的精度约为1.86±0.31 mm,低于设定值2 mm,也表明了割胶机器人系统刚度不足的问题。在切屑厚度变化曲线中,耗皮量每隔一次试验呈周期性变化,表明系统存在误差累积现象,呈周期性更迭,这是典型刚度不足的现象。
图9 参数设置成(5,2)时的切屑测量结果

Fig.9 Bark measuring results under parameter setting (5,2)

综合考虑割胶作业后的切屑形态和割胶精度的检测结果,将耗皮量设置为1 mm更加有利于割胶机器人的自动化作业。此时的耗皮量精度约为0.28 mm,能够满足割胶技术要求的0.35 mm;而切割深度精度约为0.49 mm,高于割胶技术要求的0.4 mm,切割深度耗能还需进一步提高。
在后期割胶机器人的改进提高中,需要重点考虑提高系统刚度,确保割胶作业的稳定性,减少切屑的断裂,进而提高作业精度。另外,实际割胶作业过程中并不能忽略天然橡胶树树干的倾斜。需要补充对于树干姿态的测量方式和技术手段,将树干的倾斜角度整合进入机械臂的割胶轨迹规划。

6 结 论

本研究以人工橡胶林环境下的天然橡胶树为研究对象,从机器人信息获取与精度控制提炼出的应用基础问题展开研究。针对橡胶林非结构环境中的作业信息复杂、轨迹精度要求高等技术难点,通过建立割胶轨迹的空间数学模型,综合利用机器人运动学、机器视觉技术和多传感器融合控制技术,研制了一台割胶机器人模块化样机系统并进行了林间割胶试验,实现了自然环境下割胶作业信息的准确获取以及割胶轨迹精度的有效保障,为天然橡胶自动化采收提供了技术支撑和参考。获得的主要研究成果和结论如下。
(1)提出了割线轨迹内外参数理论模型。基于对割胶技术与农艺要求的调研,将树干表面理想化为标准圆柱面,将割胶作业简化为一条线段绕着一条竖直轴线作螺旋运动。设计并开展了割胶轨迹适应性试验,结果表明连续割胶轨迹对实际割线的适应性较强。
(2)研制了割胶机器人模块化样机系统。该机器人主要由轨道车、机械臂、双目视觉系统、割胶末端及其他附件组成。将割胶任务拆解为多个子任务,规划了机器人快速接近和远离操作空间的运动路径,并对其进行了林间割胶试验,在切割1 mm厚的橡胶树皮时,耗皮量误差约为0.28 mm,切割深度误差约为0.49 mm,基本能够满足割胶技术要求。
下一步主要研究方向是对割胶机器人系统刚度进行提升,引入三维扫描仪等传感器实现对树干姿态的检测也将是研究的重点。

1
高宏华, 黄云生, 校现周, 等. 浅议机械化采割的紧迫性和可行性 [J]. 中国热带农业, 2015(4): 10-13.

GAO H, HUANG Y, XIAO X, et al. Discussion on the urgency and feasibility of mechanized cutting[J]. China Tropical Agriculture, 2015(4): 10-13.

2
钟鑫, 孙娟. 2019年我国天然橡胶进出口情况及贸易展望[J]. 中国热带农业, 2020(2): 12, 13-16.

ZHONG X, SUN J. Import and export of natural rubber in China in 2019 and trade outlook[J]. China Tropical Agriculture, 2020(2): 12, 13-16.

3
中华人民共和国农业农村部. 橡胶树割胶技术规程:NY/T 1088-2006[S]. 北京: 中国农业出版社, 2006.

4
曾霞, 郑服丛, 黄茂芳, 等. 世界天然橡胶技术现状与展望[J]. 中国热带农业, 2014(1): 31-36.

ZENG X, ZHENG F, HUANG M, et al. Current situation and prospect of natural rubber technology in the world[J]. China Tropical Agriculture, 2014(1): 31-36.

5
LI S, ZHANG J, ZHANG J, et al. Study on the secant segmentation algorithm of rubber tree[J]. Journal of Physics Conference Series, 2018, 1004(1): ID 012033.

6
ZHANG S, ZHANG C, ZHANG J, et al. Design and experiment of suspension-typed rubber tapping device[J]. International Agricultural Engineering Journal, 2018, 27(3):110-118.

7
闫喜强, 廖宇兰. 橡胶树割胶技术的探索[C]// 海南省机械工程学会.创新装备技术 给力地方经济——第三届全国地方机械工程学会学术年会暨海峡两岸机械科技论坛. 海南, 中国: 海南省机械工程学会, 2013: 4.

YAN X, LIAO Y. Rubber tapping technology exploration [C]// Hainan machinery engineering society. Innovation equipment technology to awesome local economy—Third Annual Conference of national local mechanical engineering society and the cross strait Mechanical Technology Forum. Hainan, China: Hainan Institute of Mechanical Engineering, 2013: 4.

8
WANG L, CAO J, ZHENG Y, et al. The development and application of advanced design and manufacturing techniques on type 4GXJ-I of cordless brushless tapping knife[C]// Proceedings of 2019 2nd International Conference on Manufacturing Technology, Materials and Chemical Engineering (MTMCE 2019).

Hong Kong, China: Global Scientific Research Association, 2019.

9
YATAWARA Y A I, BRITO W H C, PERERA M S S, et al. "Appuhamy"—The fully automatic rubber tapping machine[J]. Engineer—Journal of the Institution of Engineers, Sri Lanka, 2019, 52(2): ID 27.

10
ARJUN R N, SOUMYA S J, VISHNU R S, et al. Semi-automatic rubber tree tapping machine[C]// 1st International Conference on Robotics and Automation for Humanitarian Applications, RAHA 2016. Piscatway, New York, USA: IEEE, 2016.

11
张春龙, 周航, 张顺路, 等. 一种割胶机器人系统及割胶方法: CN110122256A[P]. 2019-08-16.

ZHANG C, ZHOU H, ZHANG S, et al. Rubber tapping robot system and rubber tapping method: CN110122256A[P]. 2019-08-16.

12
张伟民, 孙尧, 王红兵, 等. 一种割胶机器人: CN110558196A[P]. 2019-12-13.

ZHANG W, SUN Y, WANG H, et al. Tapping robot: CN110558196A[P]. 2019-12-13.

13
张伟民, 孙尧, 周谊轩, 等. 一种基于割胶机械臂的割胶方法及系统: CN110651686A[P]. 2020-01-07.

ZHANG W, SUN Y, ZHOU Y, et al. Rubber tapping method and system based on rubber tapping mechanical arm: CN110651686A[P]. 2020-01-07.

Outlines

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