【果蔬采摘机器人设计开题报告4500字】

产地第之一。而在全国范围内生产柑橘的省份主要为浙江、福建、湖南、四川、广西、广东等1。每到了丰收的季节，农民们平均每家小户都需要动手采摘5-10展，柑橘已经遍及全国各地。据调查结果发现，如图1.1、图1.2所示，中国在2019年的柑橘种植培育基地面积已经高达5000余万亩，产量累计高达4000多万20152016201722015201620172栽培面积(万亩)图1.12015-2019年柑橘的栽培面积■产量(万吨)图1.22019年柑橘主产区的产量的收获大约占整个工作过程的45%,而果实质量好坏直接影响到果实的存储、加本论文主要根据中国南方的种植柑橘的环境情况，设计一款合适用于户地势较平坦的四足移动式柑橘采摘机器人，这款机器人应该具备以下几点：(1)能有效的解决劳动力短缺的问题；(2)提高果实采摘的工作效率；(3)保证果实采摘的质量；(4)能适用于规范化、非规范化的农职场中。1.2.1国外采摘机器人研究现状1968年，美国学者开始将精力用于果蔬采摘机器人方面的研究，并取得了一定的成果3。但当时研制出的采摘机器人因为收获方式缺乏一定的合理性，从失。到了80年代，美国、荷兰、日本等发达国家，利用电气自动化技术、图像处理技术和计算机技术等，研究出了功能各方面都比较好的采摘机器人。例一台名为sweeper的机器人是以色列和欧洲的科学家一起研发的，如图1到了采摘的最佳时期，如果确认合适采摘，机器人就会将辣椒采摘放到篮子中。一个果实大约需要花24秒，而且它们所采取的速度相对于人类来说是更慢的。图1.3辣椒采摘机器人据《麻省理工学院技术评论》网站于2019年3月28日的新闻报导，美国如图1.5所示，并计划于2019年上市推广使用。该款机器人借助了计算机图像一颗番茄果实大约需要花6秒的时间。番茄采摘机器人还可以连续24小时不间图1.5番茄采摘机器人2019年6月，澳大利亚的中央昆士兰大学的研发团队研发了一款采摘芒果了75%的收获效率，这款机器人利用计算机技术可以识别出水果的成熟程度以及1.2.2国内采摘机器人研究现状与国外相比，采摘机器人研发在国内的起步较晚，国内最早在二十世纪90在2015年，苏州博田自动化有限公司根据田园环境设计了一款实用性极高总的来说，智能化采摘机器人的广泛应用是21世纪科技时代发展的必然结果7。据调查数据显示，2019年国内的城市化率为60.6%,务农的数量逐渐下降，中国的务农农民平均年龄都在53岁左右，其中60岁以上的农民居多。面对这种(1)对四足移动式柑橘采摘机器人的工作平台条件进行分析，并确定整体结构，再结合柑橘的特点(以沃柑果实为例),确定各个模块所需要用到的功能。(2)对四足移动式柑橘采摘机器人的运动平台结构进行设计，本文通过对(3)根据柑橘果实的特点，设计一款在采摘过程中能有效保护柑橘果实的(4)对四足移动式运动平台的腿部进行运动建模，根据仿真结构分析再对(5)通过Adams仿真软件，对四足移动式柑橘采摘机器人的重要结构机械综合以上的概述内容，本论文接下来对四足移动式柑橘采摘机器人结构设计的内容安排如下：第二章：主要叙述四足柑橘采摘机器人的总体设计方案。通过对柑橘地理背景分析、人工采摘柑橘的过程以及特点进行梳理和总结，综合考虑各方面因素，确定柑橘采摘机器人的总体方案规划。包括南方柑橘园的地理环境分析、柑橘采摘路程分析、采摘机器人技术指标分析、机器人功能分析、移动平台的选择以及机械手的选择等。第三章：对四足移动式柑橘采摘机器人的各部分结构进行设计。首先是通过对四足移动式运动平台的分析，确定是使用开链式运动平台还是闭链式运动平台。其次是对机械手臂结构的设计。接着是通过分析柑橘果实的几何形状，对末端执行器的结构进行设计，选择了比较合理的夹持方式。最后确定柑橘采摘机器人的第四章：本章对柑橘采摘机器人进行步态规划及基本运动仿真。通过步态分类及分析，选择适用于户外柑橘园采摘机器人运动平台的步态。再利用Adams软件对四足柑橘采摘机器人的重要结构机械臂和末端执行器进行仿真，分析其仿真结果，为后面的实际应用做好铺垫。第五章：总结参考文献[3]陈臻阳.赣南脐橙四足采摘机器人结构设计与研究[D].江西理工大学，2020.[4]张月伟.基于遥操作的移动式水果采摘机器人平台的研制[D].南京农业大[6]孙烨辉.四足机器人结构优化设计与路径跟踪[D].重庆大学，2019.杜威.[7]四足机器人步态设计与运动控制研究[D].南京航空航天大学，2018.[8]岳天奇.电动四足机器人单腿设计与轨迹规划研究[D].哈尔滨工业大学，2019[9]赵东升.四足机器人的机械腿结构特性及其控制系统研究[D].武汉理工大[10]张伟民，董红政，陈文清.柑橘采摘机器人末端执行器结构设计与仿真分析[J].[11]FanYuqi,ShaoJunpeng,SunGuitao,ShaoXuan,YuanQiangqiaDisturbanceRejectionControlDesignUsingtheOptimizationHydraulicQuadrupedRobot[J].ComputationalInt2021,2021.[12]LiYanxia,ZhaoKe.Sportsmotionalchamulti-modalimagetechn(prepublish).[13]SandeepB,TamilSelvanP.DesignandDQuadrupedRobot[J].IOPConferenceSeri2021,1012(1).[14]LihuiWang,MingjieLiu.PathTrackingControlRobotsBasedonImprovedDoubleArcPathPlanningAlgorithm[J].JournalofIntelligent&RoboticSy