资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共36页)
编号：10280438
类型：共享资源
大小：43.28MB
格式：ZIP
上传时间：2018-07-11
上传人：小***
认证信息
个人认证
林**（实名认证）
福建
IP属地：福建
100
积分
- 关 键 词：
-
水果
生果
瓜果
采摘
装置
设计
三维
ppt
仿真
视频
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
水果采摘装置设计I水果采摘装置设计摘要：本文主要对一种水果采摘装置进行了初步的设计。这个装置是一个仿生的采摘机器人的机械手。该装置必须依附于新型的苹果采摘机器人，仿生机械手主要使用合适的钢丝作为传动链将装置的驱动部位和执行部位分开，将驱动部分放于机械手臂的尾部，目的在于减轻机械臂的质量，也大大增加了所需要用到的驱动电机的可选择的范围。首先，对仿生采摘机械手的整体设计进行了查阅资料和确定设计方案。在确定方案的过程中修改优化了两次，最终确定为仿生机械手装置；其次，设计计算并对装置进行三维建模，绘制出零件图然后装配。最后利用有限元分析软件进行力学分析，采用 3D 打印技术对零件进行了加工，人工装配，制造出了设计的实物。此次的采摘机械手设计方案经研究合理有效，符合任务要求，它的整体性能可以满足新型机器人采摘苹果的所需采摘装置。关键词：苹果采摘机器人；仿生机械手；机械设计IIDesign of Fruit Picking DeviceAbstract：In this paper, a kind of fruit picking device is designed. The device is a biomimetic hand for picking a robot. The device must be attached to a new type of Apple picking robot. It mainly uses steel wire as a transmission chain to separate the drive part from the execution part, and the drive part is placed on the tail part, reducing the quality of the robot arm. The range of options for the required drive motor has also been increased.Firstly, the overall design of the Bionic picking manipulator is reviewed and the design scheme is determined. Secondly, the device is modeled in three dimensions, the parts are mapped and assembled. Finally, using software for mechanical analysis and then using 3D printing technology, the parts were processed, manually assembled, and the designed physical objects were produced.This picking scheme is reasonable and effective, and its overall performance can meet the requirements of the new robot to pick apples.Key words: Apple picking robot; Bionic manipulator; Mechanical design水果采摘装置设计III目录摘要 .IAbstract.II1.绪论 .11.1 课题背景及目的 .11.2 国内外采摘机器人研究进展 .11.3 主要内容和研究方法 .21.3.1 主要研究内容 .21.3.2 主要研究方法 .21.4 本章小结 .22.采摘装置仿生机械手的设计 .32.1 新型农业采摘机器人的特点 .32.2 水果采摘机器人设计中存在的问题和解决方案 .32.3 采摘方式和分离方式的选择 .42.3.1 采摘方式的选择 .42.3.2 分离方式的选择 .62.4 仿生机械手的总体结构设计 .72.4.1 苹果采摘方式分析 .72.4.2 总体设计 .72.5 手指结构设计 .8IV2.5.1 手指数量 .82.5.2 手指关节数量 .92.5.3 手指的材料选择 .92.6 机架的设计 .102.7 驱动方案的选择 .102.8 本章小结 .113.仿生机械手静力学分析 .123.1 手指的工作原理 .123.2 抓取时的静态力学模型 .123.3 运动学分析 .153.4 手部的夹持误差计算 .153.5 本章小结 .184.仿生机械手 3D 建模及重要零件的有限元分析 .194.1 软件概述 .194.2 机械手的虚拟设计与装配 .194.2.1 模型的建立 .194.2.2 装配 .224.3 重要零件的有限元分析 .23总结 .24参考文献 .25致谢 .27水果采摘装置设计V11.绪论1.1 课题背景及目的我国是世界农业大国，而水果业恰恰是我国农业的重要一个组成部分。 果实成熟时最重要的操作环节是采摘作业。 劳动强度高，消耗时间长。 同时，由于树高的限制，高处位置的果实难以采摘，存在一定的风险。所以需要设计一款简单易于操作，但又效率高，易于生产，可以大面积推广的设备，有来辅助生产过程中采摘的环节。以保证生产效率和生产安全，将更多的劳动力解放出来。随着新型农业技术，机械技术和自动化技术的快速发展和应用，农业采摘机器人已经进入我们的视线，使得生产向智能化发展。所以本次设计偏向机器人采摘装置，主要会设计采摘部分所需要的仿生机械手。主要达到用来提高生产效率改善生产状况，保证生产安全等目的。1.2 国内外采摘机器人研究进展果蔬采摘机器人的发明始于 20 世纪 60 年代，在美国二十世纪，采摘的主要方法是机械和气动摇动。果实的脆弱性是果实的脆弱性、低效率、特定的采收率、有限的采摘、新鲜果蔬的存在。但从那时起，随着电子和计算机技术的发展，特别是工业机器人和日益复杂的计算机图像处理技术和人工智能技术的发展，拾取机器人的研究和技术发展迅速发展。目前，日本、荷兰、法国、英国、意大利、美国、以色列、西班牙等国家对果蔬采摘机器人进行了研究，包括柑桔、苹果、西红柿、樱桃番茄、芦笋、黄瓜、黄瓜、葡萄、卷材、菊花。草莓、蘑菇等。这些好处并没有真正使机器人商业化。在中国农业机器人领域起步较晚。但这不可能难住奋斗者，近年来，已经进行了大量的研究。东北林业大学教授卢怀敏成功研制了一种液压驱动的松果采摘机器人和单片机控制系统。梁希凤，苗向文等 成功模拟了番茄机器人机械特性的结构优化运动。鉴于番茄采摘选番时定位不准确的问题，张瑞鹤等人巧妙地利用双目立体视觉成功解决了这个大问题。 张剑锋，董健，张志勇等自适应棒跟踪控制算法的采摘机器人设计;机器人视觉传感器三维立体设计中国农业大学刘召祥，刘刚等人摘取了江苏大学苹果蔡建荣的三维信息。 近年来，随着国家重视农业，加大对资源的投入，作为农业机械的重点，机器人得到了质的优化和跨越，但面对复杂多变的工作环境，对机器人的研究依然存在 一样。 还有很长的路要走。水果采摘装置的设计21.3 主要内容和研究方法1.3.1 主要研究内容(1)采摘装置设计方案的确定。(2)初步做出整个装置的零件图和装配图。(3)使用相关软件做出三维图，并对装置进行模拟实验和力学分析。并且对设计进行优化。(4)对装置进行加工和装配。(5)撰写毕业设计论文1.3.2 主要研究方法（1）查阅和浏览资料利用课本和图书馆等现有图书对研究课题进行深入理解和设计不断地改进和优化，利用网络资源浏览并学习相关知识，查看相关文章图片和视频对设计内容有深切的认识。（2）软件建模和力学分析利用软件进行三维建模把设计内容玩真的体现于三维图中，使得设计过程和优化过程方便快捷，利用软件所有的力学分析功能对零件进行力学分析保证设计零件的寿命和合理性。（3）3D 打印技术进行加工利用学校现有的 3D 打印设备对零件进行加工和后期人工的装配，以便于直观的将设计进行说明和展现。1.4 本章小结本章节主要对课题研究的背景和目的进行阐述，对国内外研究的发展状况进行了陈述，对研究的内容和方法进行了讨论和确定，为接下来的设计进行了总领的作用。32.采摘装置仿生机械手的设计2.1 新型农业采摘机器人的特点在目前的工业生产中已经有大量的工业机器人投入生产加工的流水线中，但是在农业中机器人的应用并不是十分的凸显，原因有很多，最直接的原因就是农业机器人所要面对的工作对象和工作环境和工业机器人大有不同，技术难度比较高很难实现智能化的生产工作，所以对新型农业采摘机器人讨论得出它具体有以下几个特点： （1）非结构性的操作环境。由于作物随时间和空间的变化，工作环境是不可预知的。而且形式多变的。除了地形条件的限制外，它还直接受作物生长环境的季节、气候和其他自然条件的影响。这不单单要考虑到装置的灵活性还要有很大的智能性，并能适应多变的自然环境，在视觉、触觉、多传感器融合、知识推理和判断等方面具有相当的智能。 （2）被采摘水果的易损性和位置不可预测性。众所周知，新鲜的水果较为娇嫩若采摘不当定会造成采摘的损伤和经济的损失，而其水果在树体上所处的位置高低及被树叶的遮挡程度。这些都将是水果机械采摘所要面临的问题。都需要被合理的解决。 （3）运动轨迹的复杂性。机器人一般要一边移动一边进行拾取操作，这一问题是比较复杂的，此时不像工业机器人那样具有固定的轨道和可以判断的距离，动作的同步要求就比较高了，在后期的控制中就比较要求高了。 （4）操作对象和市场价格的特殊性。由于水果采摘装置主要为农业生产者来使用所以一定要便于操作和保养维护之类，而其要是和不同的性别和年龄段的劳动者。并且价格不能过于昂贵，以至于果农成本太高不愿意使用采摘装置。2.2 水果采摘机器人设计中存在的问题和解决方案采摘机器人机械手设计是水果采摘机器人的一个核心设计。因为我们现在一般水果的表皮都比较脆弱容易损伤，而且水果的形状以及生长在果树上的位置通常比较复杂。所以在采摘机器人实地采摘的过程中较为容易发生损伤的原因主要有以下两点： 水果采摘装置的设计4（1）水果位置判断的不准确和执行动作时存在的轨迹误差，一般水果均被树叶遮挡，而且树枝的生长错综复杂，所以在水果位置的判断中存在较大的难度，而且就算判断正确后采摘轨迹极易可能受到树枝的影响，导致动作的中断或偏移。（2）水果的表皮较为娇嫩在采摘过程中机械手的力度和方向一旦控制不好就会对水果造成损伤，从而影响水果品质造成直接的经济损失。所以对采摘机器人的采摘装置进行设计是，应要根据不同水果的生物特性和机械特性以及栽培方式，采用不同的专用特有的装置以提高采摘的成功率并减小对水的损伤为主要目标。一般集成两项功能： （1）准确的测量果实的位置，为机械手采摘时提供准确的导航信息； （2）对采摘的力度进行精确的控制
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号