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科毕业论文（设计）任务书题 目 水果采摘装置设计毕业论文（设计）任务与要求为了减轻果农的劳动强度，提高采摘效率，避免爬高造成意外伤害事故，设计一款采摘设备，要求能满足各种高度的采摘作业，不损伤水果，水果类型可自定。要求完成该装置的结构设计，并进行相关的校核，完成设计说明书撰写，并完成装配图（包括三维装配）以及相关零件图，二维图纸量至少保证 1.5 张 A0 图纸。毕业论文（设计）工作进程起止时间 工作内容2017.12.5-2017.12.282017.12.29-2018.2.282018.3.1-2018.3.312018.4.1-2018.4.302018.5.1-2018.5.112018.5.12查（借）阅资料，了解本课题设计重点，注意事项，撰写开题报告。继续阅读文献，制定采摘装置设计方案。结构设计、计算及校核。绘制装配图及零件图，撰写毕业设计。指导老师、评阅老师评阅，整理资料准备答辩。答辩。指导教师（签字） 毕业论文工作组组长（签字） 任务接受人（签字） 毕业论文（设计）起止时间： 2017 年 12 月 5 日 至 2018 年 5 月 12 日 注：本表于每学年第 1 学期 18 周，经毕业论文工作组审批，随毕业论文装订由学院存档。本科毕业论文（设计）开题报告论文（设计）题目 水果采摘装置设计1、研究目的及意义我国是一个农业大国，水果产业是我国农业产业中的重要组成部分。水果种植产业最重要的操作环节便是果实成熟时的采摘作业，其劳动强度大、消耗时间长，同时由于树高的限制，高处的果实很难采摘，也具有一定的危险性。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。二、国内外发展状况（1）国外在德国，美国，法国，韩国，日本等发达的国家，随着产业多样化，国际化，以及农业生产工作性质等原因，农业生产活动劳动力不足远比其它行业来的严重。为了解决劳动力分散不均匀，保障生产，提高人们的生活质量，各个国家都不断研发出了一些农业机械手。例如美国在 1883 年成功研制了世界上第一台西红柿采摘机械手；1987 年研制出了对于树冠外的果实分辨率很高于的柑橘采摘的机械手。韩国在 1998 年也开发研制了一种利用传感器的识别专门用来采摘成熟果实的苹果采摘机械手。而且该装置还可以比较轻松的在果园里自由移动，工作空间范围较广。 而作为新兴的发达国家的代表，日本在农业机器人研究方面更是全面且多方位。例如为了喷洒农药专门设计出来的喷农药机器人，传感器的加入使它能自动的喷洒农药。还有为了嫁接特意设计的机器人，极速的嫁接成倍的提高了生产效率。施肥机器人利用橡皮做成的四个超窄轮子可以做到在在狭窄的作物间行走。人机协作型机器人则是通过人与机械手的共同协调作用来完成水果采摘的。在采摘过程中，通过用人来完成定位与机器的导航的任务，而其它的工作（例如：关节的转动，末端执行机构等）则是由机器人精准控制来协调完成。 除此之外，日本还研究了西红柿，葡萄，草莓，黄瓜等一系列的水果采摘机器人。（2）国内作为一个果蔬生产大国，中国虽然在农业机械自动化方面晚起步于其他发达国家，但是先天的不足不能扼住奋发的国人。1997 年，东北林业大学教授陆怀民以液压为驱动，配合以单片机控制系统，成功的研制出了松木球果实采摘机器人。果实采摘作业时，由底部的行走机构带动五自由度的机械手靠近果树，然后由控制系统控制液压缸实现大小臂的俯仰从而实现果实的精确采摘。2001 年，针对番茄采摘采摘过程中定位不精准的问题，张瑞合等人巧妙地运用双目立体视觉的办法成功的解决了这一大难题。2005 年，梁喜凤 苗香雯 等人针对番茄机械手的机械运动特性问题成功的进行了结构的优化的运动的仿真。而近年来,随着国家对农业的重视和资源投入加大,作为农用机械的一大热 点,机械手更是有了质的优化和跨越,不过面对复杂多变的工作环境,机械手的研究依 旧任重而道远。三、研究内容1） 、设计方案的确定。二） 、初步做出整个装置的零件图和装配图。三） 、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。四） 、对装置进行加工和装配。五） 、使用装置进行实地实验和调试并且分析优缺点以便后期改进。六） 、撰写毕业设计论文在教师指导作用下，独立完成设计任务书，培养一定的创新意识和较强的设计学习能力，完成装置的整个设计说明，并附加相关的图纸和计算，计算步骤清晰明了，计算结果正确，设计绘图等符合国家标准，撰写设计说明书时要语言通顺，文字简练，图示清晰。四、研究方案以及步骤本课题设计划分为以下三个阶段：第一阶段：1）认真阅读任务要求，明确设计目的2）查阅资料，了解本课题设计重点，注意事项3）设计初期方案。第二阶段：1）做出零件图和装配图。2）做出三维图并且进行软件模拟和力学分析。第三阶段：1）对设计进行优化和加工实物。2）教师评阅、 学生修改 3）制作毕业答辩的 PPT五、论文提纲第一章 绪论1.1.课题背景及目的1.2 水果采摘装置国内外发展现状第 2 章 装置的设计原理和初步设计2.1 装置的构想和原理2.2 零件图和装配图第三章 三维图的绘制装配3.1 各个零件三维图的绘制3.2 装配第四章 应力分析寿命计算及其优化4.1 零件应力分析4.2 零件的寿命计算4.3 分析结果和优化第 5 章 实物的加工5.1 材料的选择准备及加工余量的计算5.2 加工代码的生成和转换5.3 机加过程5.4 零件的修整和装配第 6 章 实物实地实验第七章 实物优缺点的分析和优化致谢六、工作量的估计、工作条件 1.工作量的估计1 撰写设计论文及设计说明书（不少于 8000 字） ；2 完成零件图装配图和三维图；3 手工绘图一张；4 制作毕业答辩的 PPT；5 翻译一篇外文论文。2.工作条件1.图书馆，图书期刊资料和电子文献资料2.装有制图软件的电脑，绘制二维图、三维图3.制图室，绘制图纸3.工作进程2017.12.5-2017.12.28 查（借）阅资料，了解本课题设计重点，注意事项，撰写开题报告。2017.12.29-2018.2.28 继续阅读文献，制定采摘装置设计方案。2018.3.1-2018.3.31 结构设计、计算及校核2018.4.1-2018.4.30 绘制装配图及零件图，撰写毕业设计。2018.5.1-2018.5.11 指导老师、评阅老师评阅，整理资料准备答辩2018.5.12 答辩。七、存在的问题及拟解决采取的措施1.前期设计思路和装置原理的欠缺所以需要不停地查阅相关资料来确定初步方案。2.在零件的各种计算和绘图中可能会因为专业知识的不足进度较慢，要多和指导老师联系，和学习。3.在论文的撰写过程中可能会因为缺少经验导致撰写的不够严谨，要多请教指导老师，不断地查验修改。参考文献1 中国机械工程铸造分会.铸造工艺 5M.2011.92 李红英，赵成志 .铸造工艺设计M.北京：机械工业出版社，2005.33 贾宏志，傅明喜 .金属材料液态成型工艺M.北京：化学工业出版社，2008.24 王占武，王硕儒 .铸造，19865 王文清，李魁盛 .铸造工艺学.北京：机械工业出版社，2002.106 刘瑞玲，范金辉 .铸造实用数据速查手册.北京：机械工业出版社，2006.87 陆文华，李隆盛，黄良余等.铸造合金及其熔炼.北京：机械工业出版社，20028 王寿彭.铸件形成理论及工艺基础.西安：西北工业大学出版社，19949 吴光峰.铸造工艺装备设计手册.北京：机械工业出版社，199910 樊自田. 先进材料成形技术与理论.北京：化学工业出版社，200611 Characterizations of temperature effects on sintered ceramics manufactured with waste foundry sand and clay Form Deng-Fong Lin. Huan-Lin Luo.Jyung-Dong Lin Mei-Ling Zhuang指导教师意见及建议（从选题、理论与实证准备、研究（设计）方法、工作安排等方面给出评价，并提出指导意见）：该生通过查阅大量资料了解水果采摘设备的基本要求，制定了合理可行的设计方案，选题符合机械专业要求，同意开题。指导教师签名：年 月 日毕业论文工作组意见及建议准予开题毕业论文工作组组长签字：年 月 日注：1.此表由学生填写后，交指导教师签署意见，经毕业论文（设计）工作组审批后，才能开题。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；机械设计水果采摘装置设计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, an
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