番茄采摘中影响人手抓取类型的因素:采摘机器人人机工程学发展的统计研究

番茄采摘中影响人手抓取类型的因素:采摘机器人人机工程学发展的统计研究(中文9500字,英文PDF)
摘要：本研究旨在探讨番茄采摘过程中影响人手抓取类型的因素。利用多项式逻辑回归分析研究了生长环境、果实大小、人体特征等参数与选择抓取类型之间的相关性。番茄采果中，掌心大拇指外展是最常用的抓取类型，其次是掌心大拇指外展内收、掌心大拇指外展和捏住。采摘姿势和果实在番茄植株中的位置对抓取类型的选择没有显著影响 (p > 0.05)。另一方面，果实长径、右手长度、前臂长度、中指长度和身高（参与者身高）对抓握类型的选择有显著贡献 (p < 0.05)。在其他自变量不变的情况下，当果实长径为1 mm 时，屈掌拇指外展采摘的概率高于屈掌拇指外展采摘和捏采摘的概率；当果实长径均为1 mm 时，屈掌拇指外展采摘的概率高于屈掌拇指外展采摘和捏采摘的概率。参与者身高和前臂长度每长1 cm, 分别选择力掌心拇指外展采摘的对应概率高于掌心拇指外展和掌心拇指内收的对应概率；当参与者手长度和中指长度均长 1 mm 时，分别选择掌心拇指内收和捏采摘的对应概率高于掌心拇指外展采摘。本研究从人机工程学角度为水果采摘机器人的空间综合以及多指采摘机器人智能采摘的抓取规划算法提供了深入的科学指导。
关键词：番茄采摘;抓取类型;人体特征;果实尺寸;收获机器人