面向類橢球果蔬的多功能采摘機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-31 20:31
隨著新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的高速發(fā)展以及對新技術(shù)的廣泛應(yīng)用,農(nóng)業(yè)機(jī)器人越來越被人們重視,將逐漸成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要力量。采摘機(jī)器人作為農(nóng)業(yè)機(jī)器人的一種重要類型,可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和作業(yè)質(zhì)量,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,獲取作物生產(chǎn)數(shù)據(jù)以指導(dǎo)生產(chǎn)等,具有很大的發(fā)展?jié)摿。目?人們已經(jīng)研究開發(fā)了多種農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人系統(tǒng),但是基本處于實(shí)驗(yàn)階段,占地面積普遍偏大,采摘對象單一,作物采摘率低,果實(shí)損傷率偏高,并且智能化程度低,還沒有達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求,無法實(shí)現(xiàn)商品化。因此,積極開展相關(guān)方面的研究以解決上述問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本研究查閱了大量的相關(guān)文獻(xiàn)資料,了解分析了國內(nèi)外采摘機(jī)器人以及機(jī)械手的發(fā)展動(dòng)向和存在的問題。為了探索解決上述問題的途徑,本文研究分析了一種帶有新型軟軸式、可更換機(jī)械手的面向類橢球形果蔬的多功能采摘機(jī)器人,對其進(jìn)行了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和建模、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析以及行為控制仿真,并進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證。主要內(nèi)容如下: (1)采用虛擬樣機(jī)技術(shù)完成機(jī)器人移動(dòng)平臺整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并分別對履帶式運(yùn)動(dòng)底盤和可升降軀干進(jìn)行理論分析、三維建模和運(yùn)動(dòng)仿真分析,同時(shí),通過建立上位機(jī)通訊進(jìn)行履帶式底盤的運(yùn)行試驗(yàn)以驗(yàn)證其現(xiàn)實(shí)可行性...
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容和方法
1.4 技術(shù)路線
2 機(jī)器人移動(dòng)平臺的理論分析與設(shè)計(jì)
2.1 履帶式運(yùn)動(dòng)底盤的理論分析與設(shè)計(jì)
2.1.1 履帶式運(yùn)動(dòng)底盤的理論分析
2.1.2 履帶式運(yùn)動(dòng)底盤的設(shè)計(jì)
2.1.3 履帶式運(yùn)動(dòng)底盤的裝配與運(yùn)動(dòng)仿真
2.1.4 底盤運(yùn)行試驗(yàn)
2.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軀干的理論分析與設(shè)計(jì)
2.2.1 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軀干的理論分析
2.2.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軀干的設(shè)計(jì)
2.2.3 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軀干的裝配與運(yùn)動(dòng)仿真
2.3 本章小結(jié)
3 機(jī)器人采摘機(jī)械手的選型設(shè)計(jì)與分析
3.1 機(jī)械手臂的選型設(shè)計(jì)
3.1.1 機(jī)械手臂的選型
3.1.2 機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)
3.2 機(jī)械手末端執(zhí)行器的選型設(shè)計(jì)
3.2.1 機(jī)械手末端執(zhí)行器的選型
3.2.2 末端執(zhí)行器夾持機(jī)構(gòu)的力學(xué)特性分析
3.2.3 機(jī)械手末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)
3.3 機(jī)械手的裝配與運(yùn)動(dòng)仿真
3.4 本章小結(jié)
4 機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析
4.1 機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
4.1.1 機(jī)械手臂運(yùn)動(dòng)學(xué)的D-H方法
4.1.2 機(jī)械手臂的正向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
4.1.3 機(jī)械手臂的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
4.1.4 機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)空間分析
4.2 機(jī)械手臂的動(dòng)力學(xué)分析
4.2.1 拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程
4.2.2 機(jī)械手臂的動(dòng)力學(xué)方程
5 機(jī)械手采摘試驗(yàn)分析
5.1 機(jī)械手控制系統(tǒng)的研究
5.2 機(jī)械手采摘試驗(yàn)
5.2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
5.2.2 采摘試驗(yàn)與結(jié)果分析
5.2.3 試驗(yàn)結(jié)論
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號:3775741
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 引言
1.1 研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容和方法
1.4 技術(shù)路線
2 機(jī)器人移動(dòng)平臺的理論分析與設(shè)計(jì)
2.1 履帶式運(yùn)動(dòng)底盤的理論分析與設(shè)計(jì)
2.1.1 履帶式運(yùn)動(dòng)底盤的理論分析
2.1.2 履帶式運(yùn)動(dòng)底盤的設(shè)計(jì)
2.1.3 履帶式運(yùn)動(dòng)底盤的裝配與運(yùn)動(dòng)仿真
2.1.4 底盤運(yùn)行試驗(yàn)
2.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軀干的理論分析與設(shè)計(jì)
2.2.1 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軀干的理論分析
2.2.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軀干的設(shè)計(jì)
2.2.3 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軀干的裝配與運(yùn)動(dòng)仿真
2.3 本章小結(jié)
3 機(jī)器人采摘機(jī)械手的選型設(shè)計(jì)與分析
3.1 機(jī)械手臂的選型設(shè)計(jì)
3.1.1 機(jī)械手臂的選型
3.1.2 機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)
3.2 機(jī)械手末端執(zhí)行器的選型設(shè)計(jì)
3.2.1 機(jī)械手末端執(zhí)行器的選型
3.2.2 末端執(zhí)行器夾持機(jī)構(gòu)的力學(xué)特性分析
3.2.3 機(jī)械手末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)
3.3 機(jī)械手的裝配與運(yùn)動(dòng)仿真
3.4 本章小結(jié)
4 機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析
4.1 機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
4.1.1 機(jī)械手臂運(yùn)動(dòng)學(xué)的D-H方法
4.1.2 機(jī)械手臂的正向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
4.1.3 機(jī)械手臂的逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
4.1.4 機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)空間分析
4.2 機(jī)械手臂的動(dòng)力學(xué)分析
4.2.1 拉格朗日動(dòng)力學(xué)方程
4.2.2 機(jī)械手臂的動(dòng)力學(xué)方程
5 機(jī)械手采摘試驗(yàn)分析
5.1 機(jī)械手控制系統(tǒng)的研究
5.2 機(jī)械手采摘試驗(yàn)
5.2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
5.2.2 采摘試驗(yàn)與結(jié)果分析
5.2.3 試驗(yàn)結(jié)論
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號:3775741
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