【《果蔬采摘机器人设计》开题报告4500字】

[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。面对这种农村人口少，老龄化不断提高和劳动力日益短缺的问题，最好的解决办法就是利用高新技术研发出一款智能采摘机器人，这将会给中国未来的农业发展带来不一样的景象。论文主要内容研究内容经过对各类的果蔬采摘机器人的一系列背景分析，为了推动中国南方柑橘产业的机械化和自动化进程，提高柑橘采摘的效率，降低柑橘采摘的时间及成本，减轻大部分果农的劳动强度，现在将设计一款适用于种植在南方凹凸不平的丘陵地带的柑橘采摘机器人。该机器人能适应户外柑橘园地势比较平坦的路面环境，能具有良好的通过性以及越过障碍的能力，费用成本比较低，结构较为简洁稳定，末端执行器结的构紧凑，能有效顺利的完成柑橘采摘的工作任务。本论文是在国内外已有的采摘机器人研究基础上，对其机器人的优点、特点以及不足进行分析和研究，根据柑橘生长的环境地势和柑橘生长的特征，设计研发了一款适用于户外地势较平坦的柑橘采摘机器人。主要研究内容有以下几点：（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，本文通过对比了各种运动平台的移动方式，最终选择了四足移动的运动平台。四足移动式运动平台的结构简单、便于维护与管理，而且成本比较低。（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末端执行器，末端执行器的手爪上附有弹性材料，在能顺利完成柑橘果实采摘任务的同时也能保证果实不会被手爪损伤。（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运动平台进行修改和完善。（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臂和末端执行器进行仿真。章节内容安排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结构。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：总结参考文献方建军.移动式采摘机器人研究现状与进展[J].农业工程学报,2004(02):273-278.金何.智能机器人在农业自动化领域的应用分析[J].南方机,2021,52(05):58-59.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.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].南京农业大学,2017.李岩.四足步行机器人结构设计分析[J].山东工业技术,2019(10):138.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.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.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].武汉理工大学,2017.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].扬州大学学报(农业与生命科学版),2019,40(04):113-118.FanYuqi,ShaoJunpeng,SunGuitao,ShaoXuan,YuanQiangqiang.ActiveDisturbanceRejectionControlDesignUsingtheOptimizationAlgorithmforaHydraulicQuadrupedRobot[J].ComputationalIntelligenceandNeuroscience,2021,2021.LiYanxia,ZhaoKe.Sportsmotionalcharacteristicsmodelingbyleveragingmulti-modalimagetechnique[J].FutureGenerationComputerSystems,2021,119(prepublish).SandeepB,TamilSelvanP.DesignandDevelopmentofanAutonomousQuadrupedRobot[J].IOPConferenceSeries:MaterialsScienceandEngineering,2021,1012(1).LihuiWang,MingjieLiu.PathTrackingControlforAutonomousHarvestingRobotsBasedonImprovedDoubleArcPathPlanningAlgorithm[J].JournalofIntelligent&RoboticSystems,2020(prepublish).ZhouWenting,MengFanwen,LiKun.Ach