新数字世界中创新的快速发展以及信息,通信和网络物理技术的不断增长已经修改了现代制造,尤其是在行业4.0的背景下[1]。许多制造行业都采用许多尖端技术。在制造业中获得吸引力的一项技术是机器人手臂操纵器。该技术的利用旨在提高效率和生产力。性能和生产的增加是由于机器人组的速度和精度提高了[2]。在过去的30年中,机器人在工业,医学,军事领域和农业中越来越广泛使用[3]。目前,对在农业中使用机器人和自动化技术的使用进行了许多研究,包括种植,喷涂,监测,播种,养育和收获是迈向农业工业化的重要步骤。自动收获机器人技术已成为数字农业最重要的关键部分之一[4]。用一贯的自动化过程代替耗时和劳动密集型的手动采摘任务将导致人类劳累的减少,最终提高了现场生产率。可以通过利用机器人收割来实现这一目标,该机器人收获涵盖了机器人臂,机制和软件系统。尽管如此,如果控制策略的设计不足,则可能导致农业生产损失。[5]。来自世界各地的研究人员已经对不同的蔬菜和水果进行机器人采摘进行了许多研究,例如番茄采摘机器人,草莓拾取机器人,西瓜拾取机器人和莴苣拾取机器人[6]。与采摘机形成鲜明对比的是,这些采摘机器人更加自动化和更聪明。他们已经完成了挑选目标的基本过程,使人们摆脱了繁重的劳动。尽管如此,我们需要智能控制和智能算法来加快机器人的臂,以高精度地收获农作物。本文详细概述了与收获操作器控制问题有关的过去和当前研究。本文的目的是了解控制系统的方法以及通过确定已采取的措施来提出创新控制方法来弥合本文已发表文献中观察到的知识差距的方法,从而将其分为三个主要部分。第一部分集中于农业收获机器人;第二部分是关于深度学习和视觉控制,第三部分是关于运动计划(运动计划)。概述了世界面临的几个挑战,包括COVID-19大流行,人口增长,气候变化和减少粮食生产,这是世界面临的几个挑战。在大流行期间,粮食生产的设施停止了生产,导致世界部分地区的恐慌。尽管令人担忧,但通过提供解决方案的科学技术进步可以减轻许多担忧,尤其是粮食不安全。人口增长进一步加剧了这种粮食不安全问题,在2050年需要将粮食生产增加一倍,以养活世界上100亿的人口。传感器技术,自动化和机器人技术在技术上都在发展[7]。随着智能制造的持续开发以及机器人的不断扩展应用,机器人在越来越复杂的环境中部署,机器人的性能要求变得越来越
摘要凸理论是数学的一个完善的(尽管不是主流)分支,在各种环境中的应用包括“连续”和离散的结构[14]。这种多功能性部分是因为在集合上的凸度定义类似于拓扑结构。特别是,集合x上的凸度是其子集的任何集合C,满足三个简单的公理:∅,x∈C; C在任意交集下关闭; C在嵌套工会下关闭。C的元素称为凸集。在集合x上建立凸度的一种方法是从间隔运算符开始,这是从x×x到x(此类映射也称为二进制超操作)的映射I(x,y∈I(x,x,y)和i(x,x,y)= i(y,y)= i(y,x)= i(y,x)= i(y,x)= i(y,x)= i(y,x)。我们将i(x,y)解释为“在”给定x,y∈X的所有元素的集合。随后,我自然会通过声明A集a⊂x凸面来诱导x上的凸度,但如果i(x,y)⊂a a for All x,y∈A。The most well-known examples of convexities arising this way are convexities induced by metric intervals [ x, y ] d = { z ∈ X : d ( x, z ) + d ( z, y ) = d ( x, y ) } in metric spaces and linear intervals [ x, y ] l = { αx + (1 − α ) y : α ∈ [0 , 1] } in normed spaces.实际上,固定集X上的所有凸与X上的所有间隔运算符之间都有GALOIS连接(请参阅命题2.2.1)。图理论,由于顶点对之间的多种路径,自然定义了几个间隔操作器(诱导相应的凸度)。本文结构如下。最短的路径,诱导路径,局部最短路径,无弦路径和其他路径家族产生的间隔操作员如下。如果p是图G中的路径集合,其中g中的每对顶点均与p的至少一个元素连接在一起,然后将i p(x,y)= {z∈V(g)放置在p上的某个路径上,从p连接x,y}。在本文中,我们关注由Interval Operator I P引起的全路径凸度,其中P是给定图中所有(简单)路径的集合。最初,[9]中考虑了这种特殊的凸度,并且[8]中建立了与该凸度有关的经典问题的算法方法。我们还指工作[3],其中相应的间隔运算符以抽象的方式表征。在第2节中,我们概述了所有在工作中将使用的所有基本定义和初步结果。特别是,第2.1节涵盖了图理论的基础,第2.2节介绍了凸空间,间隔运算符和图形中的全路径的所有必要背景。在第3节中,我们提出了我们的主要结果。首先,我们在第3.1节中给出了全路径凸集的新表征。也就是说,定理3.1.1提供的理论标准比[8]中的理论标准更多,该标准可以轻松地用于获取所有PATH凸集集的所有已知重要属性。此外,定理3.1.1允许我们获得块图(定理3.1.2)的新表征,并在第3.2节中计算All-Path covexity(定理3.2.1)的一般位置号。All-Path的标准