番茄采摘机械手的研究与设计

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1、大连理工大学硕士学位论文番茄采摘机械手的研究与设计姓名：边源申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：喻健良20090408番茄采摘机械丁．的研究’j设计摘要农业机器人作为机器人的一种类型，是精准农业、微电子、计算机和自动控制等技术在农业生产中应用的集中体现，是农业生产过程自动化、智能化的重要标志。果实收获是农业生产过程的罩要环节，为提高劳动生产率和作业质量，降低劳动强度，改善工作环境，实现收获作业机械化、自动化和智能化，基于果实生物学特性与栽培方式的收获机械人得到了发展。目前，日本、美国、荷兰等国

2、家已研制了多种收获机器人，主要用于收获番茄、黄瓜、葡萄、西瓜、节果、柑橘等蔬菜和水果。本文首先根据番茄生物学特性、栽培方式及番茄收获机器人机构型综合原则，确定了番茄收获机器人是7DOF自由度的番茄采摘机械手，并根据实际工作方式确定了机械手的结构，设计了传动机构、机械手臂、末端执行器、手腕与基座的外形及尺寸。在选择驱动装置时对几种驱动方式做了详细比较最终确定为电机驱动；手臂部分采用内骨架式设计，减轻了手臂重量；手腕部分设计了螺旋传动式平行央持器，并添加吸盘，使其具有良好的央持性能。本课题理论研究与实际

3、参数有机结合，研究结果办可应用于其它果实的采摘。关键字：采摘机器人；机械手臂；手腕；基座人连理T人学专业学位硕jj学位论文AbstractTheagriculturalrobotconcentratesintheagriculturalproductionapplicationmanifestsasakindofrobottypeinthefineaccurateagriculture，microelectron，computerandautomaticcontrolandSOon．Thatisal

4、soanimportantsymbolintheagriculturalproductionprocessautomationandtheintellectualized．Harvestingisanimportantstepintheprocessofagriculturalyieldingprocess．Inordertoenhancetheproductivityandimprovethequality,toreducethelaboringintensity,toimproveworking

5、environment，torealizemechanized，automatizedandintelligentizedharvesting，theharvestingrobotbasedonbiologiccharacteristicandplantingmodeoffruitisdeveloping．Atpresent，Japan，US，Hollandandothercountryhasdevelopedthemanykindsofharvestingrobots．Themainlyusesi

6、stoharvestvegetablesandthefruitsuchastomato，cucumbeLgrape，watermelon，apple，citrusfruitsandSOon．Thisarticlefirstaccordingtothetomatobiologycharacteristic，thecultivationwayandthetomatoharvestmachineconfigurationcomprehensiveprinciple．Haddeterminedthetoma

7、toharvestrobotisthe7DOFdegreeoffreedomtomatopicksthemanipulator．Wedeterminingthestructureofarobotaccordingtothereality．Thedrivedesign，mechanicalarm，theendoftheactuator，wristandthebaseofshapeandsize．Itsdoneadetailedanalysis．Inthedesignwehavedoneadetaile

8、dcomparisonwithseveralwaysofdriving，finallythemotordrivewasconfirmed．Inordertoreducingtheweightofthearm，simplifiedthejointdesignandreducesthemanipulatorcenterofgravityweusedtheboneposturedesigninthearmpartially．Wristisdesignedparalleldr