水果套袋機器人的開發(fā)設(shè)計及研究.pdf

1、我國是一個傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，水果種植行業(yè)在我國占有重要的地位。為了提高果品的產(chǎn)量與質(zhì)量，水果套袋技術(shù)作為一種農(nóng)業(yè)技術(shù)逐漸得到推廣與應(yīng)用。但是水果套袋技術(shù)在實現(xiàn)了增產(chǎn)的同時，也增加了果農(nóng)的勞動量和勞動強度。進行套袋機器人研究的目的是研發(fā)一種能替代果農(nóng)完成套袋作業(yè)的機器人，從而降低果農(nóng)的勞動強度和工作量。
　　本文以蘋果幼果套袋作業(yè)為研究對象，設(shè)計了一種五自由度的套袋機器人，同時對機器人的末端執(zhí)行器進行了開發(fā)和研究。并對套袋機器人進行了

2、運動學(xué)理論分析與仿真。
　　首先，對果園環(huán)境和幼果的生物特性進行了調(diào)研和分析，確定了目標參數(shù)?；跈C器人套袋的動作流程，對機器人各個部分提出了設(shè)計方案，完成了整體方案設(shè)計?；诜饪趧幼鞯膶嶋H要求，對機構(gòu)的構(gòu)型進行分析，最終提出了能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定封口功能的新機構(gòu)。
　　其次，基于緊湊性和預(yù)留工作空間兩個方面的要求對封口機構(gòu)的連桿參數(shù)進行了確定和優(yōu)化，得到了最優(yōu)的機構(gòu)方案，并建立了機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，驗證了機構(gòu)的運動可行性。
　　

3、最后，對機械臂部分和末端執(zhí)行器部分進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計并建立了三維模型。利用D-H法對機器人進行了運動學(xué)理論分析。利用Matlab中的機器人工具箱進行仿真對比，驗證了理論分析的正確性。利用Robotics Toolbox工具箱在關(guān)節(jié)空間對機器人進行了軌跡規(guī)劃，用Adams驗證了運動的平滑性。根據(jù)蘋果幼果生長條件，提出了三種障礙模型，結(jié)合C-空間障礙的特點，建立了C-空間障礙模型，利用A*算法在C-空間進行了最優(yōu)避障路徑的搜索，將得到的點作為路