文档包括:

Word版说明书1份，共40页，约14000字

 

CAD版本图纸，共10张

SW三维图一份

 

摘要

 

目前，因为苹果采摘仍然十分困难，采摘自动化水平也非常低，因而，苹果采摘机技术在农业上不容置疑是未来的战略性高技术，也充满了很好的时机和挑战。在21世纪的今天，世界各国都面临着老龄化的问题，随之劳动力也不容易得到，成本也在不断提高。因此，开发苹果采摘机器人的机械化，智能化和自动化技术非常重要。

国内外关于苹果采摘机器人仍然处于实验阶段，在实际的应用中依然很艰难，主要的原因是苹果采摘机器人具体的结构设计还存在许多不足。由于苹果是球体，三自由度的苹果采摘机器人可以达到实现的目的，但是为了提高苹果采摘机器人的灵活度和避障能力，通过查阅资料，设计了具有六个自由度的串联式苹果摘取机械结构。

苹果采摘机器人的控制也是非常重要的，自动化水平的提高，苹果采摘的效率才能相应的提高，苹果采摘需要对苹果识别，苹果定位及避障加以控制。

 

 

关键词

 

采摘机器人；结构设计；苹果识别；苹果定位

目录

 

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国外研究现状及成果 1

1.2.1 苹果采摘机器人在国外的研究现状和成果 1

1.2.2 苹果采摘机器人末端执行器在国外的研究进展 2

1.3 国内研究现状及成果 3

1.4 主要研究内容 4

第二章 苹果采摘机器人方案设计 5

2.1 苹果的生物学特征 5

2.2 采摘机器人的选型 5

2.3 苹果采摘机器人的机械手的选则 6

2.4 苹果采摘机器人总体方案设计 6

2.4.1 苹果采摘机器人设计原则 6

2.4.2 苹果采摘机器人设计目标及主要技术参数 7

2.4.3 苹果采摘机器人整体结构设计 7

第三章 苹果采摘结构设计及计算 9

3.1 升降梯 9

 

3.2 底盘旋转结构的设计 10

3.2.1 涡轮蜗杆的设计 10

3.2.2 底盘旋转涡轮轴的设计计算 14

3.3 大臂俯仰结构设计 17

3.4 小臂俯仰结构设计 17

3.5 腕部的结构设计 18

3.6 末端执行器的设计及计算 19

3.6.1 苹果采摘机器人末端执行器设计的总体原则 19

3.6.2 半球式末端执行器设计方案 19

3.6.3 剪刀式末端执行器的设计和计算 20

3.7 电机的计算与选型 23

3.8 轴承的选择、润滑及密封 24

第四章 苹果采摘机器人苹果识别和定位 26

4.1 视觉系统标定 26

4.2 目标果实的识别 27

4.3 苹果定位 27

第五章 苹果采摘机器人避障功能的实现 29

5.1 人工势场的基本原理 29

5.2 人工势场的改进 29

结论 31

参考文献 32

致谢 34