果蔬采摘欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手爪研究.pdf

1、21世紀(jì)是農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的重要時(shí)期。果蔬采摘時(shí)，末端執(zhí)行器抓取或夾持力過大，易壓傷果蔬外表，這個(gè)問題是設(shè)計(jì)末端執(zhí)行器時(shí)核心問題之一。為了實(shí)現(xiàn)果蔬的無(wú)損采摘，采用了欠驅(qū)動(dòng)原理設(shè)計(jì)出一種結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、通用性更強(qiáng)的末端執(zhí)行器。欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的執(zhí)行器個(gè)數(shù)小于機(jī)構(gòu)本身自由度數(shù)目，這樣的設(shè)計(jì)使得機(jī)械手具有簡(jiǎn)單可靠的特點(diǎn)，抓取物體時(shí)具有形狀自適應(yīng)能力，手指可完全包絡(luò)物體，可以通過閉環(huán)力反饋控制最大接觸力來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)損采摘。
　　通過對(duì)欠驅(qū)動(dòng)原理的理論分析

2、，完成了一種果蔬采摘欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手爪的設(shè)計(jì)與制造，僅靠一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)三個(gè)手指。為了研究手指接觸力的影響因素，并對(duì)手指機(jī)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)分析，得出手指關(guān)節(jié)的接觸力計(jì)算模型。
　　以受力均勻?yàn)槟繕?biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出手指各關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)。確定機(jī)構(gòu)尺寸之后進(jìn)行ADAMS動(dòng)力學(xué)仿真，分析在不同扭簧剛度以及抓取不同直徑的蘋果的情況下的抓取受力情況。
　　為了實(shí)現(xiàn)控制功能，完成了以ARM為核心的硬件電路設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了程序編寫，包括下位機(jī)控