苹果采摘简易机械手

苹果采摘简单机械手苹果采摘简单机械手7/7苹果采摘简单机械手苹果采摘简单机械手设计说明书一、前言近来几年来，跟着农业家产机构的调整，林果生产已经成为好多地域经济发展和农民增收的支柱家产，跟着栽种面积的不停扩大，果园规模化发展和规范化管理的要求日趋提高，进而果园机械化日趋重要。果园收获机械的发展，可以减少果农的劳动强度，提高生产效率，节俭劳动成本，提高经济效益。因为我国果园作业机械研究起步较晚，基础相对较差，因此，果园作业机械化程度和欧美等国家仍是存在差距。因此，针对我国各地林果生产特色研究相应的作业机械，对林果家产的发展有重要意义。我国是世界第一大水果生产国，也是世界第一大水果开销国。水果栽种业的快速发展提高了果园机械的市场需求。采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33%～50%，当前我国的水果采摘绝大多数仍是以人工采摘为主。采摘作业比较复杂，季节性很强，若使用人工采摘，不单效率低、劳动量大，并且简单造成就实的损害，假如人手不够不可以实时采摘还会致使经济上的损失。使用采摘机械不单提高采摘效率，并且降低了损害率，节俭了人工成本，提高了果农的经济效益，因此提高采摘作业机械化程度有重要的意义。跟着现代农业机械化生产，大面积的栽种果树，农民朋友的农产品获取丰产，果实的采摘问题也突显而出，在面对果树高而没法采摘造成了苹果的摔落，因此这些苹果没法上市进行销售，为解决高空采摘苹果难，故设计此苹果采摘简单机械手来解决此问题。二．项目设计的内容（1）果蔬收获机器人作业环境和工作对象的特别性工业领域是机器人技术的传统应用领域.因为在工业生产中,机器人的工作地点和阻截常常都可以开初预知,因此机器人的性能能获取很好的表现。和工业机器人相叮叮小文库比,果蔬收获机器人有好多独到的特色,主要表此刻:(1)作业环境的非构造性收获机器人的工作环境常常是非构造性的、未知的和不确立的.比方,机器人所处的地势可能曲折不平,天气条件(如光照)也可能随时改变。即便在温室环境中,也必然考虑温度、湿度、天气以及其余环境参数的影响。在这类复杂多变的环境条件中,机器人必然拥有智能化的传感、规划和控制能力,要有很强的自适应能力。(2)作业对象的个体差别和随机散布性果蔬收获机器人的首要任务是鉴识和定位水果,而果实有的可能单个生长,有的则是一簇一簇的,形状、尺寸、颜色、成熟度也都不一样样,并且果实老是随机散布在田地、藤蔓或树枝上,有的可能被茎杆和叶子遮挡,还要遇到不一样样的自然条件,如起风可能致使果实摇动而不停改变其地点,并且果树和藤蔓的形状大小也常常不一样样,进而使得机器人检测和凑近果实变得异样困难。(3)作业对象的娇贵、易损性水果等作物一般都比较娇贵、娇贵,收获时很简单遇到机械损害,因此必然当心办理.这需要从机器人构造、传感器、控制系统等方面加以协调解控制。(4)收获机器人成本方面的特别性农业机器人要想成功地应用,其成本必然低于相同构造的工业机器人,因为农业的收益常常很小,设施也只好季节性地使用。其余,农民一般不具备太多的专业知识.因此,收获机器人必然构造简单、操作性好、靠谱性高,并且价钱合理。采摘机器人的制造成本高、应用推行难果蔬采摘机器人的采摘对象拥有多样性,工作时间拥有季节性,设施利用率低,操作对象大多数为农民,这就要求其要拥有优秀的通用性、可编程性、高靠谱性和操作简单性。其余采摘机器人的使用和保护都需要相当高的技术水平易开销。只有当其使用成本低于人工收获成本时,采摘机器人材会真实被普及。因此,成本问题将成为限制采摘机器人市场化的瓶颈问题。解决对策每一个事物的发展都是一个遇到问题解决问题的过程。为了很好的解决以上问,除掉限制采摘机器人发展的要素,可以从以下几个方面增强研究与研究:研究出一种高靠谱性、高精度的视觉系统技术,可以使全部成熟果实都可以鉴识出来并能精准地对其定位。这就需要在三维立体视觉技术、视觉传感器技术、图像获取和办理等方面进行更深入的研究。可以研究合适采摘机器人工作的果蔬栽种模式,经过降低作物生长环境的非构造化和复杂性,便于采摘机器人的视觉定位和挪动。机械构造直接决定机器人运动的灵巧性、安稳性和控制的复杂性。采摘机器人构造必然更为紧凑和简化,优化机器人构造。提高机械手和尾端履行器的柔性和灵-2叮叮小文库巧性,成功避障,提高采摘的成功率,降低果实的损害率。提高图像办理速度,优化软件算法,缩短机器视觉部分在整个采摘过程中所占用的时间,以提高采摘效率。采纳开放式的控制系统,提高采摘机器人的通用性。只需改变机器人的机械本体和尾端履行器,用一套控制系统就能达成不一样样果蔬的采摘,进而提高控制系统的利用率、降低成本。设计此机构有构想阶段，实质模型的成立，对实质模型数据的丈量，按相应比率减小并计算各构件的尺寸和角度。构想阶段：模拟实质生活中人手采摘苹果的运动原理进行设计。数据丈量：因为此机构在设计早期，无正确数据，故自己用铁丝模拟制作了一个苹果采摘机械手，来确立相应角度和尺寸比率。尺寸角度确实定：尺寸确实定会在下边做一详尽介绍，此处构件圆角处的角度的范围是85--95度之间均可。（以以以下列图）↓↓三．项目设计的步骤1·设计任务设计此机构的主要作用是在离地面较高并且人没法采摘，可以依据要求的尺寸来采摘吻合要求的苹果（直径为110mm）进而防备了误将未成熟和较小的苹果进行采摘，既方便又安全。2·设计方法-3叮叮小文库设计此运动机构采纳了Proe软件中拉伸·扫描·旋转放样等主要建模功能。3·设计要求构件分三个部分：采摘可控部分，连结部分和控制部分1.确立固定圆环的直径D=110mm,在装置处确立一个基准面，按指引线切除10mm，在确立小圆d=6mm，按大圆环的指引线扫描10mm。上图右边与圆环基准线订交且与左边切除扫描部分对于直径对称的孔d=4mm.2.以以以下列图所示为圆环机械爪↑↑a.此杆长为95mmb.圆内接三角形，圆d=90mm说明：在画上图a杆时，按直径为12mm画一圆，给定一路径进行扫描。在a杆下边，确立两基准面，以底部向上12mm,进行切除。b图中是向来径为90mm画圆，并作内切三角形。3.连结杆依据勾股定理：主杆连结部分长400mm，连结杆分别为95mm和350mm.当以下两连结杆成一条直线时，为防备卡死，两连结杆的实质长度大于理论长度。-4叮叮小文库4.控制转动杆在主杆距离低端约100mm处，连结一构件，与主杆连结处倒圆角。5.机构整体解析省力，易操作。将原动力加于机械爪和圆环连结处，这样安装源动力可以减少使用时操作者尽量少的握停手柄，当有苹果需要采摘时再将手柄握住，这样不只省力并且易于操作。使得机械爪向来是张开的。b.高空作业，无需重复。在采摘苹果时，可以给圆环底部安装一个直径为110mm，长依据实质需要确立的苹果输送管。（帆布制管子最好）此机构可以大大减少采摘高空苹果的危险性，提高了苹果采摘的效率，有效的解决了大型果园高空苹果没法采摘（危险系数大，采摘成本高）的问题。-5叮叮小文库四。设计总结1从设计苹果采摘简单机械手的过程中，我渐渐意会到了运用Pore这个软件来设计产品的适用性，它的功能特别兴旺，在此后的学习中我们还要连续其实不停深入的学习这个软件。固然在绘图的过程中我自己运用软件不娴熟和不会的，也有需要同学帮忙，但我真实的理解了项目设计的真实意义。我设计的运动构件是我自己的想法，全部的尺寸和角度都是依据生活实质需要按相应比率来确立的。在设计的过程中有好多不足，希望老师予以指导。4.果蔬收获是一个季节性强的劳动密集型