苹果采摘机械手及末端执行器设计开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

采用吸入式采果机 ,进行苹果采摘机械手及末端执行器的设计。毕业设计的具体目的:

1、运用吸尘器原理实现苹果的自动化采摘;

2、设计机械结构实现大范围采摘;

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2. 国内外研究现状分析

国外现状: 苹果采摘机器人在美国、韩国、日本等国家均早有研究,1983 年第一台采摘机器人在美国诞生,在之后的时间里,随着机器人技术和计算机技术的不断发展和日趋成熟,日本、美国等做了大量研究,并在试验中取得了一定的成功。Setiawan等人设计苹果采摘木端执行器,采用吸入式机构将苹果吸入,不设置切判装置,如图一所示,这种采摘方式的困难在于某些苹果的果梗不易和树枝分离。

目前许多国家都对果蔬采摘机器人进行了设计与研究。John Baeten 和 Sven Boedrij 等人研制的一款苹果采摘机器人,如图所示,其具有六自由度的机械臂,并可在架子上进行水平方向和竖直方向的移动,其移动平台是一台拖拉机,其整体占地面积比较大、机械手重量较重,而且成本较高,只适于植株较矮小的苹果树。

国外Abundant Robotics 的联合创始人兼 CEO Dan Ste ere,创新性的使用计算机视觉技术来识别成熟的苹果,气吸式末端执行机构进行苹果采摘。此方案不仅简化了机械手的复杂设计,极大减小了机器对果实的损伤,末端执行器的柔韧性和灵活性也得到了极大提升。

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3. 研究的基本内容与计划

采用吸入式原理,进行苹果采摘机械手及末端执行器设计的设计(研究)。需要研究的内容有:

1收集管道的缓冲装置;

2运输小车的转向、防震、双向行驶;

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4. 研究创新点

本论文特色与创新如下:

(1)在运输小车上设置x、y方向轨道,扩大末端执行器采摘苹果范围。

(2)苹果收集管道采用特殊的软管,并在苹果到达收集箱前设置缓冲装置,降 低其降落速度,避免表皮损伤。

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