隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化,以及高新科技的逐步推廣,越來越多經(jīng)過創(chuàng)新或改良的農(nóng)機(jī)裝備進(jìn)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。作為新型農(nóng)機(jī)裝備的采摘機(jī)器人是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的焦點(diǎn),它不僅能夠解決中國老齡化日趨嚴(yán)重造成的勞動(dòng)力短缺的問題,還能促進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展為智能化農(nóng)業(yè)。新疆棉花產(chǎn)量占據(jù)全國總產(chǎn)量的一半,但棉花采摘仍然有一大部分由人工完成,棉農(nóng)的資金投入高,采棉效率低。本文以新疆大田棉花為研究對(duì)象,對(duì)一種具有五自由度的采摘機(jī)械臂進(jìn)行了研究,主要有以下內(nèi)容:(1)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)棉花采摘作業(yè)的要求及作業(yè)環(huán)境的特點(diǎn),對(duì)一種具有5自由度采摘機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究,并對(duì)采摘機(jī)器人各關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,選擇出了合適的供能裝置與動(dòng)力輸出裝置。(2)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究。為了研究機(jī)械手臂各關(guān)節(jié)及末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù),利用空間坐標(biāo)矩陣的齊次變換得到采棉機(jī)器人的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)方程,通過對(duì)運(yùn)動(dòng)方程的變換求出了機(jī)械臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆解,最后借助Matlab對(duì)末端執(zhí)行器的作業(yè)范圍進(jìn)行了仿真。(3)采棉機(jī)器人機(jī)械臂的制作與試驗(yàn)。以樣機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器的工作空間大小與位姿多樣性進(jìn)行了試驗(yàn),驗(yàn)證了采棉機(jī)器人機(jī)械臂的可操作性。
【學(xué)位單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：S225.911
【部分圖文】：

2004 年美國加利福尼亞州番茄收獲機(jī)械單位首次展出兩臺(tái)自主研發(fā)的全自動(dòng)番獲機(jī)，如圖 1-2 所示。該西紅柿采摘機(jī)器人在工作過程中首先將西紅柿植株割倒并圖 1-1 日本西紅柿采摘機(jī)器人Fig.1-1 Tomato harvesting robot in Japan

加利福尼亞西紅柿采摘機(jī)器人Fig.1-2TomatoharvestingrobotinCalifornia

4圖 1-3 日本黃瓜采摘機(jī)器人Fig.1-3 Cucumber picking robot in Japan圖 1-4 荷蘭黃瓜采摘機(jī)器人Fig.1-4 Cucumber picking robot in Holand

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2829678