果树机器人关键技术研究设计.doc

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1、果蔬机器人关键技术研究设计年级:机械0803学号:20086142703222姓名:文宏彬专业:机制0803指导老师:李猛摘要果蔬采摘机器人是实现农业自动化的一项重要技术。为了掌握果蔬采摘机器人的最新研究动态，将其尽早应用到生产实际，根据近年来国内外最新的研究资料，简要阐述了果蔬采摘机器人的特点和国内外的研究进展，结合当前在此领域的一些研究实例进行比较分析;从采摘机器人的移动机构、机械手、识别和定位系统、末端执行器4部分介绍了其结构组成与设计技术，并在此基础上重点分析了果蔬采摘机器人研究中存在的问题，提出了未来研究开发的技术关键与方向。关键词:果蔬采摘;机器人;机械手;控

2、制系统AbstractFruitandvegetablepickingrobotisanimportanttechnologyforagriculturalautomation.Inordertograspthefruitandvegetablepickingrobotdynamics,toApplicationassoonaspossibletotheproductionoftheactualcharacteristicsofthefruitandvegetablepickingrobotathomeandabroad,accordingtothelatestresea

3、rchdataintherecentyears,abriefdescriptionProgress,withsomeresearchinthisfieldaninstanceofcomparativeanalysis;fromthemovingmechanismofthepickingrobot,robot,recognitionandpositioningsystem,theendofEndoftheactuatorPart4describesthestructureandcompositionanddesigntechniques,andonthisbasis,foc

4、usingonproblemsinthestudyoffruitandvegetablepickingrobotakeytechnologyforfutureresearchanddevelopmentanddirectionKeyword:Fruitandvegetablepicking;Robot;Machineryhand;Controlsystem目录摘要1引言41　果蔬采摘机器人的特点41.1对象的非结构性和不确定性41.2对象的复杂性和易伤性41.3良好的通用性和可编程性41.4操作对象和价格的特殊性42.采摘机器人的结构组成与设计52.1移动机构52.2机械

5、手62．3识别和定位系统62．4末端执行器63国内外研究进展73.1　国外研究进展73.1.1日本的西红柿采摘机器人73.1.2日本的茄子采摘机器人83.1.3日本的甘蓝采摘机器人83.1.4日本的葡萄采摘机器人93.1.5荷兰的黄瓜采摘机器人93.1.6英国的蘑菇采摘机器人103.2国内研究进展103.3国内外研究现状分析113.3.1果实的识别率和采摘率不高113.3.2果实的平均采摘时间较长123.3.3采摘机器人的制造成本较高123.4　果蔬收获机器人的应用现状124.果蔬采摘机器人的主要问题和关键技术124.1研究中的问题124．2研究中的关键技术134．2．1

6、智能化的果实识别和定位134．2．2机械本体的优化设计134．2．3路径规划和运动控制技术134．2．4开放式的控制系统体系结构145　具有开放式结构的农业机器人145.1　开放式结构145.2开放式结构农业机器人系统的优点155.3开放式结构农业机器人系统的关键技术156.农业机器人的应用前景16结束语17参考文献：17引言随着电子计算机和自动控制技术的迅速发展、农业高新科技的应用和推广，农业机器人已逐步进入到农业生产领域中，并将促进现代农业向着装备机械化、生产智能化的方向发展。果蔬采摘是农业生产中季节性强、劳动强度大、作业要求高的一个重要环节，研究和开发果蔬采摘的智能

7、机器人技术对于解放劳动力、提高劳动生产效率、降低生产成本、保证新鲜果和蔬菜品质，以及满足作物生长的实时性要求等方面都有着重要的意义。1　果蔬采摘机器人的特点1.1对象的非结构性和不确定性作业对象的非结构性和不确定性果实的生长是随着时间和空间而变化的,生长的环境是变化的、未知的和开放性的,直接受土地、季节和天气等自然条件的影响。这就要求果蔬采摘机器人不仅要具有与生物体柔性相对应的处理功能,而且还要能够顺应变化无常的自然环境,在视觉、知识推理和判断等方面具有相当高的智能。由于采摘作业环境复杂、不确定，要求采摘机器人作业时具有较高的