《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-番茄收獲機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-番茄收獲機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（37頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、成都大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 番茄收獲機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 農(nóng)業(yè)機(jī)器人現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的結(jié)果，是農(nóng)業(yè)邁向機(jī)械化和現(xiàn)代化的標(biāo)志。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)明和應(yīng)用，改變了人們傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，同時(shí)促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的過程就是果實(shí)收獲，在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中果實(shí)收獲依靠人工來完成，由于溫室大棚中的環(huán)境特殊，并不適合人長(zhǎng)時(shí)間工作，所以開發(fā)出能代替人類進(jìn)行采摘作業(yè)的機(jī)器人就非常必要了，利用農(nóng)業(yè)機(jī)器人工作，不僅能夠提高生產(chǎn)效率改善環(huán)境，還能降低人工支出。目前，日本、美國(guó)、荷蘭等國(guó)家已研制了多種收獲機(jī)器人，主要用于收獲番茄、西瓜、桃子、葡萄、苦瓜、蘋果等蔬菜和水果。 本文首先根據(jù)番茄收獲機(jī)器人的工作

2、環(huán)境和工作對(duì)象的特點(diǎn)，確定了機(jī)器人采用七個(gè)自由度的機(jī)械手，并根據(jù)實(shí)際作業(yè)方式對(duì)機(jī)械手的機(jī)構(gòu)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，為機(jī)械手選擇合適的驅(qū)動(dòng)方式，為了減少番茄損傷，選擇吸盤式末端執(zhí)行器作為機(jī)械手抓取果實(shí)的部分，本課題理論研究與實(shí)際參數(shù)有機(jī)結(jié)合，研究結(jié)果也可應(yīng)用于其它類型果實(shí)的采摘。 關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)器人；機(jī)械化；機(jī)械手；末端執(zhí)行器。 I Structure design of tomato harvesting robot Abstract： Agricultural robot the result of the d

3、evelopment of modern agricultural machinery is the mark of agricultural mechanization and modernization.The invention and application of agricultural robot have changed people's traditional agricultural production mode and promoted the development of modern agriculture. Fruit

4、 harvest in agriculture, is one of the most important process in the traditional agricultural fruit harvest rely on artificial to complete, as the special environment in the greenhouse, is not suitable for people to work long hours, so developed robots can take the place of humans picking operations

5、 is very necessary, use of agricultural robots work, not only can improve production efficiency to improve the environment, can reduce labor costs.At present, Japan, the United States, the Netherlands and other countries have developed a variety of harvesting robots, mainly used to harvest tomatoes,

6、 watermelon, peaches, grapes, bitter melon, apples and other vegetables and fruits. This paper based on the tomato harvesting robot working environment and the characteristics of the work object, identified by seven degrees of freedom robot manipulator, and according to the actual practices part ha

7、s carried on the design of manipulator mechanism, for the manipulator to choose the right means of drive, in order to reduce the injury of tomato, choose a suction-cup end actuators as part as the manipulator hand claw, this topic the organic combination of theoretical research and practical paramet

8、ers, the results can also be applied to other types of fruit picking. Keywords: gricultural robots; Mechanization; Manipulator; End-effector. 目 錄 緒 論 1 1 研究背景 2 1.1 研究的目的和意義 2 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究 2 1.2.1 國(guó)外相關(guān)領(lǐng)域研究 2 1.2.2 國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的研究 3 1.2.3 目前存在的問題 5 1.3 本課題的主要工作內(nèi)容 5 2 基本技術(shù)參數(shù)的

9、選定 7 2.1 機(jī)器人工作的動(dòng)作要求 7 2.1.1 機(jī)器人工作空間分析 7 2.2 機(jī)器人采摘機(jī)構(gòu)的技術(shù)要求 8 2.3 驅(qū)動(dòng)方式選型 8 3 番茄收獲機(jī)器人機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 3.1 番茄生物學(xué)特性與栽培技術(shù) 10 3.2 采摘臂機(jī)構(gòu)選型 10 3.2.1 手臂的基本型式 10 3.2.2 自由度選擇 12 3.2.3 確定機(jī)器人手臂型式 12 3.3 番茄收獲機(jī)械臂關(guān)節(jié)尺寸的設(shè)計(jì) 12 4 番茄收獲機(jī)器人傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14 4.1 機(jī)械臂傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 4.1.1 臂關(guān)節(jié)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 14 4.2 機(jī)械臂傳動(dòng)關(guān)節(jié)參數(shù)設(shè)計(jì) 15 4.2.1 旋轉(zhuǎn)基

10、座傳動(dòng)設(shè)計(jì) 15 4.2.2 升降動(dòng)作的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 17 4.2.3 支撐臂與大臂間傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 18 4.2.4 大臂與小臂之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 20 4.3 軸的設(shè)計(jì) 21 4.3.1 軸徑的計(jì)算 21 4.3.2 軸上零件周向固定方法的選擇 22 4.4 軸的校核 22 4.5 定位機(jī)構(gòu)選擇 25 4.6 聯(lián)軸器的選擇 26 5機(jī)器人其余部分的設(shè)計(jì) 27 5.1 小臂與腕部傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 27 5.2 腕部的設(shè)計(jì) 28 5.3 末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 29 總 結(jié) 30 參考文獻(xiàn) 31 致 謝 32 IV 緒

11、 論 機(jī)器人技術(shù)是一種新興的高科技技術(shù)，它包含了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿生學(xué)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多個(gè)學(xué)科。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織將機(jī)器人定義為一種自動(dòng)的、位置可控的、具有編程能力的的多功能機(jī)械手。現(xiàn)如今機(jī)器人技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，隨著技術(shù)的發(fā)展與革新，未來機(jī)器人將會(huì)更加智能化、人性化、可靠性更高、壽命更長(zhǎng)。農(nóng)業(yè)機(jī)器人是機(jī)器人技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的運(yùn)用，可代替人類進(jìn)行耕地、播種、灌溉、果實(shí)收獲等各種勞動(dòng)作業(yè)。目前，國(guó)內(nèi)外均致力于農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究和開發(fā)，并且已取得顯著成就。 1 研究背景 1.1 研究的目的和意義 番茄是一種備受歡迎的果蔬作物，它含

12、有的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于其他果蔬，番茄中的維生素A可治療夜盲癥，維生素C可用于治療敗血癥等。一個(gè)人每天1-2個(gè)番茄就可以實(shí)現(xiàn)人體對(duì)多種維生素的需要[1]。 目前我國(guó)的番茄采摘機(jī)械化水平還比較低，番茄的采摘主要依靠人工完成，隨著我國(guó)與機(jī)器人相關(guān)的高新技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究也變得更加迫切，用機(jī)器人代替人工采摘番茄不僅能提高番茄的收獲效率，同時(shí)也能減少人工成本，農(nóng)戶的收入也能增加。 我國(guó)雖屬于番茄種植大國(guó),但無架番茄的種植并不普遍，很多地方都還是溫室大棚或高架種植，而無架番茄種植的番茄植株長(zhǎng)勢(shì)沒有規(guī)則，在采摘過程中移動(dòng)莖干容易造成莖干折斷，從而導(dǎo)致番茄的產(chǎn)量降低，由于很多果實(shí)與地面接觸，果實(shí)容易被

13、昆蟲咬食和微生物感染而發(fā)生腐爛變質(zhì)，無架番茄的收獲采用收獲機(jī)收獲，而溫室大棚中的番茄由于設(shè)施密集，用收獲機(jī)無法收獲，所以研究番茄收獲機(jī)器人就變得尤為重要。同時(shí)番茄收獲機(jī)器人的智能化自動(dòng)化研究也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程的重要課題[2-4]。 1.2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究 農(nóng)業(yè)機(jī)器人是對(duì)農(nóng)作物、家禽家畜等生物體進(jìn)行操作的智能機(jī)器人。是農(nóng)業(yè)邁向機(jī)械自動(dòng)化、智能化的重要標(biāo)志。 1.2.1 國(guó)外相關(guān)領(lǐng)域研究 國(guó)外對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究相對(duì)較早，1983年美國(guó)研制出了世界上第一臺(tái)番茄收獲機(jī)器人，之后多國(guó)也相繼致力于番茄收獲機(jī)器人的研究，并且研制出了多款果實(shí)采摘機(jī)器人[5-7]。 圖1.1 美國(guó)的番茄采摘機(jī)

14、器人 日本對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究開始較早，成果也較為顯著[8]。經(jīng)過多年的研究，日本的果蔬收獲機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，其研究出的果蔬采摘機(jī)器人如：番茄收獲機(jī)器人、草莓收獲機(jī)器人、黃瓜采摘機(jī)器人、多功能葡萄采摘機(jī)器人等。如圖1.2為Kondo團(tuán)隊(duì)研制的番茄采摘機(jī)器人。圖1.3為日本研究員研制的3自由度草莓采摘機(jī)器人[9-11]。 圖1.2 番茄采摘機(jī)器人 圖1.3 草莓采摘機(jī)器人 新西蘭的Robotics Plus將在2020年推出與懷卡托（Waikato）和奧克蘭大學(xué)合作研發(fā)的獼猴桃采摘機(jī)器人，這款機(jī)器人每年將幫助新西蘭的農(nóng)戶收獲30多億獼猴桃(新西蘭生產(chǎn)世界上25

15、%的獼猴桃)。這款機(jī)器人可以沿著藤蔓移動(dòng)，并隨著果實(shí)的生長(zhǎng)緩慢地進(jìn)行采摘。一系列攝像頭是機(jī)器的核心，它使用一系列學(xué)習(xí)算法在三個(gè)維度上繪制上面的機(jī)蓋[12]。如圖1.4為新西蘭獼猴桃采摘機(jī)器人。 圖1.4 獼猴桃采摘機(jī)器人 以色列新型番茄收獲機(jī)器人GRoW預(yù)計(jì)2019年上市，該機(jī)器人配有3D視覺系統(tǒng)，可以用來檢測(cè)成熟的番茄，并定位它們的位置。此外該系統(tǒng)還可以定位莖干，能夠一次完成捕捉和切割的工作，還能跨越障礙，不會(huì)損害植物和果實(shí)[12]。 1.2.2 國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的研究 國(guó)內(nèi)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究相對(duì)國(guó)外較晚，2019年福建首款人工智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人正式在中國(guó)以色列示范農(nóng)場(chǎng)智能蔬果

16、大棚開始全天候生產(chǎn)巡檢，這款機(jī)器人的上崗，標(biāo)志著我國(guó)人工智能農(nóng)業(yè)機(jī)器人從研發(fā)階段正式進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用階段[12]。圖1-5為該生產(chǎn)巡檢機(jī)器人。 圖1-5 生產(chǎn)巡檢機(jī)器人 圖1-6 蘋果采摘機(jī)器人 圖1-6為我國(guó)自行研發(fā)的蘋果采摘機(jī)器人，該機(jī)器人主要由兩自由度的移動(dòng)載體和五自由度的機(jī)械手組成，采用履帶移動(dòng)，加裝了控制計(jì)算機(jī)和多種傳感器，自帶電源箱能長(zhǎng)時(shí)間戶外工作，更加環(huán)保，機(jī)械手由各自的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)[12]。 雖然隨著我國(guó)人工智能技術(shù)的提高和新材料、現(xiàn)代裝備制造業(yè)等技術(shù)的迅猛發(fā)展，并且我國(guó)投入了大量的資源在農(nóng)業(yè)機(jī)器人方面的研究，但相比國(guó)外，我國(guó)果蔬的機(jī)械采摘水平依然很

17、低，大部分的果蔬采摘依然由人工采摘，近年來，我國(guó)人口老齡化愈加嚴(yán)重，勞動(dòng)力供應(yīng)不足，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本也隨之增加，因此研究開發(fā)功能強(qiáng)大的果蔬采摘機(jī)器人顯得尤為迫切[13-15]。 1.2.3 目前存在的問題 農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人的研究依舊存在不少需要解決的問題： 1.定位和識(shí)別不夠精準(zhǔn)；由于果蔬采摘環(huán)境復(fù)雜，對(duì)于枝葉繁茂的植物，機(jī)械手在采摘果實(shí)的過程中容易受到枝葉的干擾；環(huán)境中的其他干擾信息也會(huì)降低機(jī)器人識(shí)別和定位目標(biāo)果實(shí)的準(zhǔn)確率。因此，采摘對(duì)象的智能化識(shí)別與定位問題有待進(jìn)一步研究。 2.目前市場(chǎng)上的果蔬采摘機(jī)器人的工作效率較低；由于機(jī)器人的采摘包括視覺識(shí)別、圖像處理、自動(dòng)控制等步驟，所以一個(gè)

18、采摘周期常常需要幾十秒甚至更久，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人工采摘所用的時(shí)間，要提高果蔬采摘機(jī)器人的實(shí)用性就必須提高機(jī)械手的響應(yīng)和識(shí)別定位的速度。 3.采摘成本高，與工業(yè)機(jī)器人相比，果蔬采摘機(jī)器人結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)更加復(fù)雜，對(duì)工作的精度要求更高，而且生產(chǎn)周期短、設(shè)備利用率低，因此，其制造、使用和維護(hù)成本均比工業(yè)機(jī)器人高。 4.通用性差。一種機(jī)器人只能一種特定的作物作業(yè)，各類機(jī)器人之間幾乎沒有通用性。這也直接導(dǎo)致了采摘機(jī)器人的采摘成本高。 1.3 本課題的主要工作內(nèi)容 番茄收獲機(jī)器人需要能夠精確識(shí)別和定位目標(biāo)果實(shí)，并且處理信息及執(zhí)行命令的速度也將提升，番茄采摘機(jī)器人(圖1.7)的結(jié)構(gòu)需要具備機(jī)構(gòu)部分、視覺識(shí)

19、別系統(tǒng)（圖1.8）、控制系統(tǒng)及信息處理部分等。 本文機(jī)器人的采摘系統(tǒng)主要由機(jī)械臂、末端執(zhí)行器、行走系統(tǒng)、視覺傳感器以及計(jì)算機(jī)處理控制系統(tǒng)構(gòu)成。本課題主要研究采摘機(jī)器人的手臂與基座及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本課題的工作內(nèi)容如下： (1)設(shè)計(jì)機(jī)器人的基本參數(shù)：為了便于設(shè)計(jì)，首先根據(jù)一些相關(guān)理論及應(yīng)用目標(biāo)，包括：工作機(jī)制、額定功率、工作方向、額定速度、驅(qū)動(dòng)模式等； (2)機(jī)械臂的機(jī)構(gòu)綜合：根據(jù)植物生長(zhǎng)的條件，對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)及其尺寸設(shè)計(jì)，滿足采摘等條件； (3)手臂與機(jī)座的設(shè)計(jì)研究：通過綜合測(cè)試得到其性能，并研究其參數(shù)，分析其性能 圖1.7番茄收獲機(jī)器人示意圖 圖1.8視覺識(shí)別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

20、示意圖  2 基本技術(shù)參數(shù)的選定 2.1 機(jī)器人工作的動(dòng)作要求 番茄收獲機(jī)器人工作流程如下框圖： 圖2.1 機(jī)器人工作流程框圖 2.1.1 機(jī)器人工作空間分析 如圖2.2兩個(gè)視圖為手臂觸及范圍。圖示機(jī)械手是未經(jīng)過型綜合的機(jī)器人，作為機(jī)器人設(shè)計(jì)過程中一個(gè)很重要的方面。 a） b) 圖2.2 機(jī)械手工作空間與工作環(huán)境的幾何關(guān)系 a)俯視圖 b) 正視圖 2.2 機(jī)器人采摘機(jī)構(gòu)的技術(shù)要求 在確定了機(jī)械手的各采摘?jiǎng)幼鞯淖畲笮谐毯?，分配每個(gè)動(dòng)作所需的時(shí)間，用m／s表示。 （1） 機(jī)器人采摘一個(gè)周期不超過10s，從識(shí)別成熟的番茄完成采摘并到達(dá)

21、下一個(gè)采摘位置為一個(gè)周期。 （2） 果實(shí)的損傷率應(yīng)低于百分之五，這樣可以保證番茄能夠儲(chǔ)藏更久。 （3） 采摘機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)沒有抖動(dòng)，能夠輕松避障，降低機(jī)器維修成本； （4） 機(jī)器人小車向前移動(dòng)的平均速度為1.2m/s； （5） 若按標(biāo)準(zhǔn)大棚種植的植株間距，每隔30cm停止前進(jìn)并進(jìn)行該位置植株番茄的采摘與收集。 （6） 機(jī)器人能夠適應(yīng)大棚內(nèi)的工作環(huán)境 2.3 驅(qū)動(dòng)方式選型 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)器人機(jī)構(gòu)部分必不可少的一部分，為機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力。最普遍的驅(qū)動(dòng)方式有電機(jī)、液壓、氣壓三種驅(qū)動(dòng)方式，這三種驅(qū)動(dòng)方式也被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，其特點(diǎn)對(duì)比如表2.1。 表2.1

22、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 電機(jī) 液壓 氣壓 適用負(fù)載 中 大 小 控制精度 高 較高 低 靈敏度 高 較高 低 體積 小 較小 較小 安全性 好 較好 好 環(huán)保 無 易漏油 噪聲污染 成本 低 較高 高 (1) 機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積小，與其他關(guān)節(jié)相比其運(yùn)動(dòng)位置精度要求較低，故選用步進(jìn)電機(jī)作為手部運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器。 (2) 機(jī)械臂各個(gè)關(guān)節(jié)都有相應(yīng)的扭矩，從腰部到腕部逐漸減小，所以各個(gè)關(guān)節(jié)需要較大的動(dòng)力。故選擇直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 (3) 此設(shè)計(jì)中機(jī)械臂屬于開鏈機(jī)械結(jié)構(gòu)，果實(shí)的重力和上一級(jí)關(guān)節(jié)重力均作用在靠下方關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)停止運(yùn)動(dòng)

23、時(shí)需要切斷電源 。為了降低成本及各方面考慮，番茄收獲機(jī)器人的相關(guān)零部件的設(shè)計(jì)和制造精度選用6級(jí)精度。  3 番茄收獲機(jī)器人機(jī)械手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)器人機(jī)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)，其參數(shù)指標(biāo)要依據(jù)各構(gòu)件的功能來選取，還要參照機(jī)械設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和綜合執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作環(huán)境等要求[16-18]。 3.1 番茄生物學(xué)特性與栽培技術(shù) 番茄為多年生草本植物，最適宜的生長(zhǎng)溫度為20－25℃，當(dāng)環(huán)境溫度過低時(shí)，番茄將會(huì)授粉受精不良，當(dāng)番茄植株長(zhǎng)時(shí)間處于低溫環(huán)境中將會(huì)因受凍而死亡，而當(dāng)環(huán)境溫度高于35攝氏度時(shí)，生殖生長(zhǎng)也不能正常完成；番茄喜光而耐陰，光照不足會(huì)使其無法正常生長(zhǎng)，而在花芽分化期間則要求短日照。

24、 番茄在幼苗期和開花前期，不需要大量灌溉，否則幼苗將因水分過足徒長(zhǎng)，影響結(jié)果。在結(jié)果期則需要大量水分，土壤含水量維持在60%—80%為宜。番茄對(duì)空氣濕度也有要求，一般要求相對(duì)濕度在50%左右最好。 番茄適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)土壤要求不嚴(yán)，但為了提高產(chǎn)量，選擇耕層深厚，排水良好，富含有機(jī)質(zhì)，透氣肥沃的土壤，因此一般選擇砂壤土栽培番茄。 為了提高陽光利用率，番茄應(yīng)該合理變化密植，根據(jù)溫室內(nèi)光照條件較弱又不均勻的特點(diǎn)，種植時(shí)要注意調(diào)整群體結(jié)構(gòu)。 根據(jù)番茄的生長(zhǎng)要求，壟高一般為0.35m。番茄植株生長(zhǎng)在0.5m左右，果實(shí)分布在0.15左右，番茄行距設(shè)置為0.5，株距0.25，以上可作為選擇采摘機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)

25、依據(jù) 以番茄橫向直徑為劃分指標(biāo)，番茄依次有大(L)、中(M)、小(S)和櫻桃番茄四個(gè)等級(jí)，番茄規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)見表3.1。通過統(tǒng)計(jì)分析得到，大多數(shù)初熟期和半熟期的番茄橫軸直徑在55—85mm，縱軸直徑在48～75mm范圍內(nèi)，果實(shí)重量在150g左右。 表3.1 番茄規(guī)格 3.2 采摘臂機(jī)構(gòu)選型 3.2.1 手臂的基本型式 一般情況下，機(jī)械臂的常見型式有直角坐標(biāo)式、圓柱坐標(biāo)式、極坐標(biāo)式、多關(guān)節(jié)式。4種結(jié)構(gòu)型式特點(diǎn)歸納如表3.2所示： 番茄機(jī)器人由于工作環(huán)境特殊，機(jī)械臂需要具有良好的避障能力、柔性好、反應(yīng)快速、控制容易、能到達(dá)任意工作要求的位置、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，綜上所述，多關(guān)節(jié)坐標(biāo)式機(jī)

26、械臂是最佳選擇。 表3.2 機(jī)械臂的四種基本型式 11 3.2.2 自由度選擇 番茄收獲機(jī)器人的工作環(huán)境是溫室大棚，存在許多復(fù)雜性和不確定性，因此機(jī)械手臂需要具備良好的避障能力，理論來說，機(jī)械手的自由度越多，機(jī)構(gòu)的避障能力越強(qiáng)，但控制難度也會(huì)隨之增加，因此自由度數(shù)目不能過多。 六自由度的機(jī)械手能到達(dá)空間的任意位置，但由于奇異位性的存在，某些關(guān)節(jié)到達(dá)特殊位置時(shí)將會(huì)消耗一個(gè)或幾個(gè)自由度，為了消除奇異位性，需要選擇多于六自由度的機(jī)器人，即擁有七個(gè)自由度的冗余度機(jī)器人。 3.2.3 確定機(jī)器人手臂型式 番茄采摘機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要依據(jù)各構(gòu)件的功能來選取其參數(shù)指標(biāo)，既要

27、參照機(jī)械設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，還應(yīng)綜合執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作環(huán)境等要求[19]。結(jié)合圖3.1幾種機(jī)械臂的分析，選取類型4為番茄采摘機(jī)械臂，即7DOF 冗余度機(jī)械手，本文將對(duì)機(jī)械臂的四個(gè)自由度進(jìn)行設(shè)計(jì)，這四個(gè)自由度的實(shí)現(xiàn)分別為基座的旋轉(zhuǎn)、腰部的升降、支撐臂與大臂的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)、大臂與小臂的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖3.1 手臂型式 3.3 番茄收獲機(jī)械臂關(guān)節(jié)尺寸的設(shè)計(jì) 本采摘臂在進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮小臂與腕部的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)及腕部繞自身軸心旋轉(zhuǎn)的自由度，所以機(jī)械臂擁有的自由度超過3個(gè)，不適合用解析法和圖解法求解。因此采用優(yōu)化法，優(yōu)化法既省去了復(fù)雜的方程求解，又能容許其它的設(shè)計(jì)指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)，從機(jī)械手的工作空間和桿件結(jié)構(gòu)

28、尺寸兩方面進(jìn)行番茄收獲機(jī)械手機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)與優(yōu)化。 優(yōu)化方法進(jìn)行機(jī)器人機(jī)構(gòu)尺寸綜合的數(shù)學(xué)模型為： 受約束于 4 番茄收獲機(jī)器人傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 圖4.1番茄收獲機(jī)械手機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 引用資料里關(guān)于番茄采摘機(jī)器人已優(yōu)化好的運(yùn)動(dòng)參數(shù)其具體參數(shù)如下： 4.1 機(jī)械臂傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1.1 臂關(guān)節(jié)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 圖4.2為一級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)，是該機(jī)器人的手臂關(guān)節(jié)處（即大臂與小臂之間）的傳動(dòng)原理示意圖；圖4.3為機(jī)械手的手臂關(guān)節(jié)（即支撐臂與大臂之間）的傳動(dòng)原理示意圖，該位置承載的轉(zhuǎn)矩較大，故選擇兩級(jí)齒輪傳動(dòng)。為了減輕關(guān)節(jié)的重量，同時(shí)降低安裝難度和成本

29、，設(shè)計(jì)出圖4.4所示的內(nèi)部骨架。 圖4.2 關(guān)節(jié)的傳動(dòng)原理 圖4.3 關(guān)節(jié)的傳動(dòng)原理 圖4.4 手臂內(nèi)部的骨架 4.2 機(jī)械臂傳動(dòng)關(guān)節(jié)參數(shù)設(shè)計(jì) 4.2.1 旋轉(zhuǎn)基座傳動(dòng)設(shè)計(jì) 根據(jù)傳動(dòng)要求查機(jī)械手冊(cè)選電動(dòng)機(jī)選電動(dòng)機(jī)直流伺服電機(jī)。 基座的旋轉(zhuǎn)速度定為，所以傳動(dòng)比，取i=6，接觸強(qiáng)度確定兩齒輪的中心距，由表4.2可得，小齒輪的扭矩為T=4.998N·m (1) 按接觸強(qiáng)度確定中心距： (4-1) 取中心距α=105mm,齒輪為硬齒面齒輪，硬度值取HBS＞350 (2) 估算模數(shù)： 取模數(shù)為m=2 (3) 小齒輪大齒輪齒數(shù)計(jì)算：

30、(4-2) 兩個(gè)齒輪的齒數(shù)分別?。篫1=15 ， Z2= 86 (4) 小齒輪大齒輪分度圓直徑： (4-3) (5) 齒輪齒頂圓直徑： (4-4) (6) 齒輪基圓直徑： (4-5) 注1：基座是整個(gè)機(jī)械臂的支撐部件，基座在平面上旋轉(zhuǎn)可以擴(kuò)大機(jī)械手在水平方向上的工作空間。圖4.5為基座及升降機(jī)構(gòu)圖。 圖4.5基座及升降機(jī)構(gòu)圖 1.二級(jí)變速齒輪結(jié)構(gòu) 2.電磁制動(dòng)器 3.大臂關(guān)節(jié)罩 4.升降結(jié)構(gòu) 5.軸承 6.防塵罩 7.電機(jī)外殼 圖4.6基座內(nèi)力柱示意圖 如圖4.6所示，該柱體內(nèi)部為空心，能夠作為驅(qū)動(dòng)機(jī)械臂在水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力軸

31、，在軸的頂端鉆一個(gè)螺母孔，使該內(nèi)立柱能夠承擔(dān)軸向力，腰部及以上傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所有的重量都通過絲杠作用于該內(nèi)立柱。 4.2.2 升降動(dòng)作的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 機(jī)器人的腰部為升降機(jī)構(gòu)，采用螺紋絲杠傳動(dòng)。其負(fù)載約為198N。機(jī)械臂上升時(shí)間約為。絲杠導(dǎo)程為0-20cm,為了保證機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性及采摘效率，上升速度初步定為。傳動(dòng)功率,查相關(guān)手冊(cè)后選用型直流伺服電機(jī)。絲杠參數(shù) 外螺紋中徑 ： (4-6) 軸向載荷（N） P-螺紋副許用壓強(qiáng)（N/mm）取1.5 -取1.5 由上式可算出取 ②旋合圈數(shù)，可按

32、下式計(jì)算： 取 ③螺母高度，可按下式計(jì)算： (4-7) 取H=60mm ④確定螺距P=5mm，基本牙型高： (4-8) 校核工作壓強(qiáng)： (4-9) 安全 （2）齒輪傳動(dòng)參數(shù)：確定其傳動(dòng)比，通過查機(jī)械手冊(cè)確定齒頂高系數(shù)齒形角： (4-10) ①齒輪中心距，可按下式計(jì)算： (4-11) 取α=80 初步估計(jì)模數(shù)，選取模數(shù)m=2 ②小齒輪大齒輪齒數(shù)分別按下式計(jì)算： (4-12) 取 ③齒輪分度圓直徑，可按下式計(jì)算： (4-13) ④齒

33、輪的齒頂圓直徑，由下式得： (4-14) ⑤齒輪基圓直徑，可按下式計(jì)算： (4-15) 4.2.3 支撐臂與大臂間傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 根據(jù)優(yōu)化出來的函數(shù)可知，此處轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍為，轉(zhuǎn)速約為，轉(zhuǎn)距約為，電機(jī)型號(hào)選用電機(jī)，其轉(zhuǎn)速為，根據(jù)轉(zhuǎn)速確定傳動(dòng)比為錐齒輪傳動(dòng)比為，圓柱齒輪傳動(dòng)比為。 (1)減速器的圓柱齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算 ①如下的中心距，可按下式計(jì)算： (4-16) 取α=35mm ②估算模數(shù)： 取m=1 ③小齒輪大齒輪齒數(shù)分別可按下式計(jì)算： (4-17) 取 則 ④齒輪分度廁直徑，可按下式計(jì)算： (4-18) ⑤齒輪齒頂圓直徑，可

34、按下式計(jì)算： (4-19) ⑥齒輪基圓直徑，可按下式計(jì)算： (4-20) （2)減速器的圓錐齒輪設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算 已知齒輪傳動(dòng)比，選用直齒錐齒輪 ①小齒輪最小齒數(shù)，可按下式計(jì)算： (4-21) 得小齒輪最小齒數(shù)， ②大齒輪齒數(shù)，可按下式計(jì)算： 節(jié)錐角 ③分度圓直徑，可按下式計(jì)算： 根據(jù)機(jī)構(gòu)要求查表，確定 (4-22) 注2：大臂相關(guān)結(jié)構(gòu)分析 圖4.7大臂罩 如圖4.7所示為大臂外罩。鋁合金（2A12）被作為首選材質(zhì)，三角形結(jié)構(gòu)有利于提升穩(wěn)定性，手臂能夠承受的里被擴(kuò)大，手臂能夠到達(dá)更遠(yuǎn)的位置。 4.2.4 大臂與小

35、臂之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 角度轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為。轉(zhuǎn)速約為，此處轉(zhuǎn)距約為，根據(jù)上述條件確定電機(jī)型號(hào)為，其轉(zhuǎn)速為，則傳動(dòng)比為。選用直齒錐齒輪則 (1)小齒輪最小齒數(shù)，可按下式計(jì)算： (4-23) 可得小齒輪最小齒數(shù) (2)小齒輪最小齒數(shù)，可按下式計(jì)算： 大齒輪節(jié)錐角 取， 則。 (3)分度圓直徑，可按下式計(jì)算： 根據(jù)機(jī)構(gòu)要求查表，確定 (4-24) 4.3 軸的設(shè)計(jì) 軸的尺寸是根據(jù)工況環(huán)境要求的數(shù)據(jù)確定的，不能通用，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)時(shí)，必須針對(duì)不同情況進(jìn)行具體分析。但 是，不論何種具體條件，軸在結(jié)構(gòu)上都應(yīng)滿足：

36、 ①滿足制造安裝要求，軸應(yīng)便于加工，軸上零件要方便裝拆；②滿足零件定位要求，軸和軸上零件有準(zhǔn)確的工作位置，各 零件要牢固而可靠地相對(duì)固定；③滿足結(jié)構(gòu)工藝性要求，使加工方便和節(jié)省材料；④滿足強(qiáng)度要求，盡量減少應(yīng)力集中等。 4.3.1 軸徑的計(jì)算 表4.1 按軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度及剛度計(jì)算軸徑的公式 注：當(dāng)截面上有鍵槽時(shí)，應(yīng)將求得的軸徑增大 （1）計(jì)算基座傳動(dòng)軸的直徑： (4-25) 取整數(shù)d=20mm （2）升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)軸的直徑： (4-26) 取整數(shù)d=10mm （3）支柱與大臂傳動(dòng)軸的直徑： (4-27) 取整數(shù)d=16mm （4）大臂與小臂傳

37、動(dòng)軸的直徑： (4-28) 取整數(shù)d=10mm。 4.3.2 軸上零件周向固定方法的選擇 軸上零件周向固定的目的是為了傳遞轉(zhuǎn)矩及防止零件與軸產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在設(shè)計(jì)中，常采用鍵和過盈配合等方法來進(jìn)行軸向固定。 （1）鍵的選擇要求 固定軸的關(guān)鍵零部件的選擇原則一般為：在不同場(chǎng)合應(yīng)考慮使用不同的鍵?；ㄦI聯(lián)接作周向固定時(shí)，能承受較高的載荷，對(duì)中性與導(dǎo)向性均好，缺點(diǎn)是成本高；平鍵式連接一般應(yīng)用于轉(zhuǎn)速高、精度高、沖擊載荷快、變化不大的場(chǎng)合； 楔鍵用作周向固定時(shí)，不僅傳遞轉(zhuǎn)矩，還可以承受單向軸向力，其缺點(diǎn)是對(duì)中性較差。 （2）過盈配合的選用 它的工作原理是使用孔尺寸公差小于軸的

38、尺寸和公差之間的摩擦力之間的傳遞扭矩產(chǎn)生的組件壓力，由壓力產(chǎn)生。 該方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)軸的削弱小，對(duì)中性好，負(fù)載大，抗沖擊性能好。其傳遞的扭矩決定過盈量的大小，除此之外，配合配合表面的加工質(zhì)量，常常用于對(duì)中性要求高、振動(dòng)和沖擊載荷較大的周向固定場(chǎng)合。在實(shí)際機(jī)械裝配中為了充分發(fā)揮鍵聯(lián)接與過盈配合的各自優(yōu)點(diǎn)，可考慮將二者組合起來使用讓周向固定更加牢固。 4.4 軸的校核 以軸的的結(jié)構(gòu)圖為依據(jù)作出軸的載荷分析圖（圖4.8）。從手冊(cè)中查找軸承的受力點(diǎn)，從而確定軸承的支承點(diǎn)。 對(duì)于6180型深溝球軸承，可以取其中心點(diǎn)。因此作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距為，根據(jù)軸的載荷分析圖做出彎矩圖和扭矩圖。 軸承反

39、力計(jì)算 支柱與基座之間傳遞的力為： (4-29) 則兩軸承的支反力為： (4-30) (4-31) 圖4.8 軸的載荷分析圖 制矩 由于軸承只承受徑向力，所以只有水平面上有彎距。 水平面彎距圖（圖4.9） 截面b： (4-32) 垂直面不受力，故垂直面彎距為0。 制扭矩 由力矩電機(jī)所傳遞的最大扭矩可知 又根據(jù)，查手冊(cè)得和和，故， 其中為考慮彎曲應(yīng)力與扭剪應(yīng)力的循環(huán)特性不同而引入的應(yīng)力修正系數(shù)。由于軸的彎曲應(yīng)力幾乎是對(duì)稱循環(huán)變化的，而軸的扭剪應(yīng)力則不然，故引入系數(shù)；由于此轉(zhuǎn)矩是脈動(dòng)變化的，以滿足不同工況下載荷的需求，故取，和分

40、別為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力和脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力，單位為。 制量矩 對(duì)于截面b： (4-33) 對(duì)于截面a和I、II： (4-34) (4-35) 分別算截面a和b的值： (4-36) 兩截面雖有鍵槽的削弱，但結(jié)構(gòu)所確定的直徑分別達(dá)到10mm和20mm。所以，強(qiáng)度足夠。 絲杠強(qiáng)度校核 截面上的彎矩為： (4-37) 查表得抗截面系數(shù) (4-38) 許用切應(yīng)力 (4-40) 絲杠的最大工作應(yīng)力： (4-41) 故安全。 圖4.9 絲杠所受剪力彎矩圖 圖中所示最大剪切力為196N，最大彎矩為9.

41、8N.m 4.5 定位機(jī)構(gòu)選擇 制動(dòng)器的選擇應(yīng)該根據(jù)使用要求與工作條件確定，選擇時(shí)一般應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： （1）合理的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩考慮安裝現(xiàn)場(chǎng)空間大小，當(dāng)安裝地點(diǎn)有足夠的空間，可以用外鎖剎車，空間有限的地方，使用內(nèi)蹄式，帶式。 （2）本機(jī)構(gòu)選用的是電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為了節(jié)省空間，選擇電磁制動(dòng)器，體積小能夠?qū)崿F(xiàn)連接、切斷、移位、扭轉(zhuǎn)等高頻率操作，還具有移動(dòng)定位等用途： （3）在設(shè)計(jì)過程中，計(jì)算扭矩是工作載荷的慣性和運(yùn)動(dòng)載荷的慣性之和，用T表示計(jì)算扭矩，可用下式求出： 式中　 Wr—旋轉(zhuǎn)組件的重量kg K—旋轉(zhuǎn)組件的回轉(zhuǎn)半徑m N—回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)　rpm S—工作安全系數(shù) W—直線運(yùn)動(dòng)組

42、件的重量kg V —線性速度 R—變旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)皮帶輪的半徑m g —9.8m/s t —機(jī)器啟動(dòng)所需時(shí)間s t—電磁離合器吸合時(shí)間s 在實(shí)際工作中，很多設(shè)備的精確載荷難以計(jì)算，一般是根據(jù)輸入動(dòng)力確定所需扭矩。 T= 式中　P —輸入功率 S —工作安全系數(shù) N —回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)　rpm 從上式可以知道，安裝離合器軸的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)是對(duì)扭矩影響最大的因素。在一定動(dòng)力下，高速對(duì)于的是低轉(zhuǎn)矩，所以離合器需要安裝在傳動(dòng)鏈中高轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合， 在機(jī)械臂中兩個(gè)制動(dòng)器都是與電機(jī)同軸的。 4.6 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器作為機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中常用的部件，它的作用主要是實(shí)現(xiàn)軸與回轉(zhuǎn)零件之間的連接，從

43、而傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)，也可代替其它安全裝置使用。聯(lián)軸器大都已標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化，其選取需要參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。 聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，徑向尺寸小，為機(jī)器人內(nèi)部節(jié)省了空間。 在傳動(dòng)系統(tǒng)中正反轉(zhuǎn)動(dòng)頻繁，而且考慮到成本等綜合因素選用套筒聯(lián)軸器。 5機(jī)器人其余部分的設(shè)計(jì) 前文對(duì)番茄收獲機(jī)器人的機(jī)械臂的四個(gè)自由度的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計(jì)和計(jì)算，但是完整機(jī)器人（圖5.1所示）需要包括行走機(jī)構(gòu)、機(jī)械臂、腕部和末端執(zhí)行器等部分，本章將對(duì)番茄收獲機(jī)器人的其余部分進(jìn)行介紹。 圖5.1 番茄收獲機(jī)器人主要組成 5.1 小臂與腕部傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 基于番茄收獲機(jī)器人工作特點(diǎn)，小臂與腕部的傳動(dòng)方案選擇如圖

44、5.2所示 a) b) 圖5.2 小臂與腕部的傳動(dòng)方案 a) 小臂與腕部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)三維示意圖 b) 小臂與腕部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 5.2 腕部的設(shè)計(jì) 末端執(zhí)行器與一個(gè)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（手腕）連接共同完成番茄的采摘，手腕是連接手臂和末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)部件，它決定末端執(zhí)行器的工作方向?；诜律鷮W(xué)的原理，番茄收獲機(jī)械手進(jìn)行采摘作業(yè)時(shí)，模擬人手動(dòng)作，首先抓住果實(shí)，然后完成果實(shí)的摘取，此過程需要手腕繞其自身軸心（i軸）和小臂關(guān)節(jié)軸心（j軸）兩個(gè)回轉(zhuǎn)動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)該動(dòng)作的手腕有兩種，如圖5.3所示。本文選擇類型2作為機(jī)械手的手腕。 圖5.3 手腕結(jié)構(gòu)形式 末端執(zhí)行器由手指、電機(jī)、壓

45、力傳感器等部件組成，在末端執(zhí)行器抓取穩(wěn)定時(shí)，手腕繞自身軸心并帶動(dòng)末端執(zhí)行器做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)擰斷過果梗實(shí)現(xiàn)番茄的采摘，計(jì)算機(jī)控制機(jī)械臂將番茄送到收獲容器中。綜上所述，本論文選擇圖5.4所示手腕模型 圖5.4 番茄收獲機(jī)械手手腕模型 5.3 末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 番茄皮質(zhì)軟，機(jī)械手的抓取力不能過大，否則將會(huì)破壞果實(shí)，夾持器的抓取力要可調(diào)。 傳統(tǒng)的水果采摘依靠人力，不僅費(fèi)時(shí)，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大。本論文采用的是一個(gè)柔性水果采摘機(jī)械手，在睡蓮的開放、閉合中得到靈感，采用等五邊形板材拼合成五只機(jī)械手指，在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，五只機(jī)械手指可以實(shí)現(xiàn)像花朵一樣的張開與閉合。在五只機(jī)械手圍成的內(nèi)腔中設(shè)置不同厚度的

46、海綿，可以適應(yīng)采摘不同大小的球形水果，具有高度的柔性。圖5.5為該柔性水果采摘機(jī)械手模型。 圖5.5 柔性水果采摘機(jī)械手模型 總 結(jié) 本文在研究國(guó)內(nèi)外多款采摘機(jī)器人的基礎(chǔ)上，總結(jié)出現(xiàn)在番茄收收獲機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀、關(guān)鍵技術(shù)、存在的問題及解決思路，分析番茄的生物學(xué)特性和栽培方式，設(shè)計(jì)出滿足采摘要求的采摘機(jī)械手，主要工作包括：1.估算各個(gè)動(dòng)作所用的速度；2.設(shè)計(jì)一套滿足采摘要求的動(dòng)作要求；3.為機(jī)構(gòu)選擇合適的驅(qū)動(dòng)方式；4.對(duì)機(jī)械臂的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；5.小臂與腕部的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)及腕部機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)；6.末端執(zhí)行器的選擇；7.使用CAD2018畫出機(jī)械臂的裝配圖及相關(guān)零件圖。 1. 本文

47、番茄收獲機(jī)器人機(jī)械手結(jié)構(gòu)的合理性和實(shí)用性仍需進(jìn)一步的驗(yàn)證。另外還有如下工作需要進(jìn)行深入的研究： 2.本文主要內(nèi)容是對(duì)機(jī)械臂的四個(gè)自由度的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并未對(duì)整個(gè)機(jī)器人進(jìn)行設(shè)計(jì)，只是對(duì)相關(guān)部分做了簡(jiǎn)單介紹和選型。 3.本文內(nèi)容描述的是番茄的靜態(tài)抓持，但關(guān)于番茄如何在動(dòng)態(tài)情況下實(shí)現(xiàn)采摘需要進(jìn)一步地研究。 4．末端執(zhí)行器需要更加輕量化、智能化，以便適應(yīng)溫室大棚采摘機(jī)械化。 5．文中關(guān)于控制及智能識(shí)別部分內(nèi)容較少，后期將繼續(xù)深入研究。 參考文獻(xiàn) [1] html [2] 趙勻，武傳宇，胡旭東，等．農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究進(jìn)展及存在的問題[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2003

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