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某柑橘采摘机器人总体方案设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u30030某柑橘采摘机器人总体方案设计案例 [8]。对比了各种形式的运动平台的优缺点之后，结合柑橘园的地理背景和采摘过程的分析，综合考虑各方面的因素，最终确定柑橘采摘机器人使用足式运动平台比较合适。机械手的选择由于柑橘园是处于户外，且柑橘采摘环境的复杂性及采摘对象的特殊性，采摘特点不同于室内大棚的农作物采摘，所以综合考虑，采摘机器人的机械手臂应该具有以下特点：（1）质量较轻：柑橘果实的质量在55g到225g之间，机器人只需要采用小型、质量较轻的机械手臂即可完成柑橘的采摘任务。（2）灵活性高：由于柑橘树的树枝分叉比较多，有些分布又过于密集，所以机械手臂的自由度、精度要足够高，能够辅助末端执行器抵达合适的位置完成柑橘采摘任务。（3）经济性：采摘机器人的机械手臂在满足其功能的需求情况下，尽量选择简单、可行的设计方案，这不仅可以节省机器人的制造成本，还可以降低加工难度，这有利于普及推广。（4）实用性：机器人的工作环境是处于野外，在野外容易遭受雨水、太阳等自然因素的影响，需要重点考虑机械手臂的材料以及零件的选择是否具有实用性。分析了机械手臂应具有的特点，再结合市场已有的机械臂，最终确定按柑橘园的实际情况，设计一款有利于提高采摘效率、缓解劳动力短缺的机械臂。末端执行器的选择柑橘采摘作业中最为主要的一部分结构是机器人的末端执行器，该结构的设计是否合理将直接影响到果实的采摘作业效率以及果实的果实经济收益。很多机器人基本是因为末端执行器的不同而结构有所不一样，末端执行器又因为作业对象的不一样而设计的结构千差万别。由于采摘果实的方法多种多样，根据采摘装置的不同可有气动柔性手爪采摘和机械手爪采摘等。（1）气动柔性手爪与传统刚性结构相比，柔性结构可以很好的适应果实的形状，可以减少构件数目，因自身材料的特性，能够在采摘的过程中很好的保护果实不受损伤，但柔性材料的成本比较高，且寿命较短，需要经常更换，工作的过程还需要携带气源装置，这大大增加了采摘机器人的整体重量。（2）机械手爪机械手爪采摘的方式已经在很多领域有了一定的应用，其结构比较简单，可以由电机驱动，进而完成夹持采摘果实的工作任务。而电击装置比气源装置更易便携，不会增加采摘机器人的体积和重量。气动柔性手爪采摘与机械手抓采摘相比较之后，再结合柑橘园的实际情况，综合考虑应采用机械手爪采摘这个装置。总体结构方案设计通过上述对机器人运动平台、机械手臂、末端执行器的分析和确定，柑橘采摘机器人总体结构设计如图2.3所示。该机器人主要由运动平台本体、机械手臂、末端执行器及电池装置等几个模块组成。1．关节支撑板2.运动平台驱动器3.运动平台本体4.机械手臂

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