作品包括:

Word设计说明书1份，共26页，约9800字

CAD版本图纸，共5张

SW三维图一套

仿真动画视频一份

摘要

随着 种植的推广。国内 种植面积迅猛增加.收获劳动力不足。严重制约  种植的发展.因此有必要进行智能 采摘机器人研究.来替代人来完成该项费时、费力  的采摘工作。 采摘机器人要求能自动检测成熟 的位置信息.然后根据这些信息控 制机器人的执行机构动作.实现 采摘的自动化。

本文首先综合叙述了 生产现状以及 采摘机器人国内外研究状况.再根据国内 北方地垄式 种植的情况.设计出 采摘机器人机械本体.提出一种五自由度关节型   采摘机械手臂.五个自由度分别为：腰转、肩转、肘转、腕转和腕摆.并开发了一种  末端执行器的结构形式.该末端执行器主要由伺服电机、曲柄滑块机构、动夹、镍铬电热 丝组成.不以 果实作为抓取目标.而是夹切 果柄.不伤害果实.同时采用镍铬电热  丝切割果柄可以防止切口感染细菌而腐烂.影响果实品质。与此同时.还在 solidworks 中 构建了 采摘机器人、末端执行器的三维模型.还生成了相关重要部件的工程图.便于  后期的使用。

关 键 字 ：  采摘机器人.机械本体.五自由度 采摘机械手臂.末端执行器

目   录

1  绪论 1.1   引 言 1

1.2   工作环境和作业要求 1

1.3    采摘机器人国内外发展状况 2

1.3.1   国外研究现状 2

1.3.2    国内研究现状 2

1.4   研究的目标和内容 3

1.4.1    研究目标 3

1.4.2    研究内容 3

2  采摘机器人机械本体设计 3

3  采摘机器人五自由度机械手臂设计 4

3.1  采摘机器人机构选型原则 4

3.2   机械臂的设计 5

3.2.1    设计要求 5

3.2.2   机械手臂的选择 6

3.3   机械手手腕的设计 6

3.3.1    手腕设计的基本要求 7

3.3.2     采摘机械手手腕的结构型设计 7

3.4   机械手的结构型式 7

3.5   机械手运动学方程的建立 8

3.5.1    正运动学模型 8

3.5.2   逆运动学模型 10

4   采摘机器人末端执行器设计 13

4.1   末端执行器介绍 13

4.2   末端执行器的分类 13

4.2.1    两个手爪的末端执行器 13

4.2.2    两个以上手爪的末端执行器 14

4.3   夹持式末端执行器的选型 14

4.3.1    夹持式末端执行选择的基本要求 14

4.4   末端执行器的结构型式和工作原理 14

4.4.1    整体结构 15

4.4.2    工作原理 15

4.5   主要部件设计 16

4.5.1    传动部分设计 16

4.5.2   抓取和切断机构设计 17

5  结论与建议 17

5.1   结论 17

5.2   工作展望和建议 17

参考文献 18

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