面向棚室果蔬采摘软体机械手研究

发布时间：2024-04-09 05:27

　　我国果蔬产量在世界果蔬总产量中占有较大比重,但是与西方发达国家相比,我国果蔬采摘自动化水平较低,主要通过手工作业来完成。因此,必须研究果蔬采摘机器人,实现果蔬采摘自动化以取代人工作业。本文综述了果蔬采摘软体机械手国内外的研究现状,指出了机械手在果蔬采摘作业中存在的问题;以西红柿、黄瓜为夹取对象,分析了其几何、物理特性,并根据其几何特性确定了软体手指的长度及夹取直径;根据夹取对象的物理特性,给出了软体机械手有效抓取果蔬的基本条件;对比分析软体机器人领域几种常见驱动方式的优缺点,确定了本研究采用的驱动方式;根据果蔬采摘特点,确定了软体机械手的关节及其数量,构建了软体机械手的3D模型,并完成了其制作。此外,为了增强系统气密性,对软体机械手的结构进行了优化。基于ANSYS软件平台,完成了软体机械手静力学的有限元分析,分别得到了不同气压值下手指的气压-形变曲线图以及气压-应力曲线图。搭建了软体机械手实验平台,完成了系统硬件和软件研制。基于MATLAB/SIMULINK完成了软体机械手气动控制系统仿真。基于增量型PID算法完成了系统气压的稳定控制。论文基于所研制的实验平台,开展了软体机械手夹持力的...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1小型柔性机械手

文主要研究面向棚室果蔬采摘软体机械手关键技术，突破了传统刚性机械应差、刚性抓取的限制，对于提高果蔬采摘质量和生产率，解决我国劳动问题，实现果蔬采摘自动化，以及提高农民果蔬生产舒适性等具有重要现。.2软体机械手国内外研究现状.2.1国外研究现状上个世纪末期，国外研究学者已经展开....

图1.2化学机器人

文主要研究面向棚室果蔬采摘软体机械手关键技术，突破了传统刚性机械应差、刚性抓取的限制，对于提高果蔬采摘质量和生产率，解决我国劳动问题，实现果蔬采摘自动化，以及提高农民果蔬生产舒适性等具有重要现。.2软体机械手国内外研究现状.2.1国外研究现状上个世纪末期，国外研究学者已经展开....

图1.3仿生章鱼软体触手（2）基于柔性材料与刚性结构共融型的研究

图1.3仿生章鱼软体触手材料与刚性结构共融型的研究大学梁艺鸣、李铁风研究组研制了以蝠鲼为原型的在结构上采用刚性结构，胸鳍采用柔性材料制作而这种"刚-柔"并济的仿生机器鱼由于制作材料的特性应性极强；此外机器鱼的两个胸鳍可以被独立控制态，体现了良好的机动性能。该研究采用的驱动机究....

图1.4草莓采摘机器人

如下图1.4所示。该机器人末端夹持器由网状的柔软硅质材料制成，再通过螺栓将其固定至刚性机械臂上，采用连杆机构控制手爪的张紧，再通过硬件控制机械臂的移动，最终实现草莓的柔顺采摘。

本文编号：3949387