隨著科技的快速發(fā)展,我國(guó)面臨著人口老齡化的問(wèn)題,使得勞動(dòng)力的獲取變得艱難。而對(duì)于蘋(píng)果的采摘,我國(guó)大部分地區(qū)還是通過(guò)人工采摘來(lái)完成的。因此,人們尋求一種工具來(lái)取代人工,于是,農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人就由此誕生了。本文從四個(gè)方面對(duì)蘋(píng)果采摘機(jī)器人進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。主要內(nèi)容如下:首先,根據(jù)機(jī)械臂的設(shè)計(jì)參數(shù),建立其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。并對(duì)它的工作空間進(jìn)行分析。同時(shí),基于機(jī)械臂的工作空間,對(duì)各桿件長(zhǎng)度進(jìn)行優(yōu)化。其次,基于蘋(píng)果的幾何參數(shù),建立欠驅(qū)動(dòng)的三指三指節(jié)末端執(zhí)行器來(lái)完成對(duì)蘋(píng)果的采摘。采用Ansys對(duì)蘋(píng)果受到手指所給的夾持力進(jìn)行分析,得到夾持力的取值范圍。并在最大夾持力的情況下,對(duì)各指節(jié)進(jìn)行靜力學(xué)分析�；贏dams對(duì)末端執(zhí)行器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析,并進(jìn)行后處理,得到各參數(shù)曲線光滑,且沒(méi)有發(fā)生突變,即滿足工作要求。再次,為了提高采摘率,本文采用剪切機(jī)構(gòu)來(lái)完成果柄與果樹(shù)的分離。建立剪切機(jī)構(gòu)三維模型,對(duì)其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行了設(shè)定與計(jì)算�；贏dams建立剪切機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)模型,分析其在各方向上的位移、速度、加速度。從仿真結(jié)果可以得到,在0.15s～0.16s時(shí)間段內(nèi),動(dòng)刀片在x、y、z方向上的速度、加速度有突變,但在0.... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

蘋(píng)果、番茄采摘機(jī)器人

（a） （b）圖 1-1 蘋(píng)果、番茄采摘機(jī)器人Fig.1-1 Apple and Tomato Picking Robot（2）番茄采摘機(jī)器人是最先被研究的。其中，由日本近藤直(KONTO)等人研制的摘機(jī)器人是影響最大的，如圖 1-1（b）所示，其主要包括機(jī)械手、視覺(jué)傳感器、移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其機(jī)械手臂的自由度為 7【1】。同人采摘時(shí)一樣，通過(guò)腕關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)完成果柄與果樹(shù)的分離。但是，對(duì)于大部分的成熟番茄，其位置恰巧位于葉莖相對(duì)茂密的地方，因此，此機(jī)器人的避障能力較差。（3）2004 年，加利福尼亞機(jī)械公司展出一款采摘機(jī)，其是全自動(dòng)西紅柿采摘機(jī)，如圖 1-2（a）所示。其主要工作流程是將西紅柿的枝和葉一起割倒，然后卷入分選倉(cāng)，通過(guò)設(shè)備挑出成熟的西紅柿，再將其余枝葉粉碎，作為肥料，噴撒在田里【2】。

（a） （b）（c）圖 1-3 西紅柿、蘋(píng)果、智能移動(dòng)式水果采摘機(jī)器人Fig.1-3 Tomato、Apple and Intelligent mobile fruit Picking Robot3）2012 年，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的顧寶興，在低矮密植型果園的基礎(chǔ)上，對(duì)智摘機(jī)器人【4】的系統(tǒng)進(jìn)行研究。實(shí)現(xiàn)了多動(dòng)作的智能協(xié)調(diào)控制，如圖 1-3（

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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