火龙果采摘机器人设计开题报告

1. 研究目的与意义

火龙果中含有丰富的营养成分，含丰富的维生素，锌、镁、钠、钾、钙、铁、磷等矿物质元素，碳水化合物、胡萝卜素、果糖、纤维等，还含有大量的花青素，尤其以红皮红肉品种的火龙果中含有的花青素是最为丰富的，具有预防便秘、促进眼睛保健、皮肤美白的保健功效。

目前火龙果采摘主要依靠人工采摘，因此在果实收获中，研究开发一种自动化的自走式火龙果采收机迫在眉睫。

自走式火龙果采收机不仅能够降低果农的劳动强度、提高劳动生产率、降低生产成本、保证果实及时采收、保证果品质量而且对于促进我国农业科技进步，跟踪世界农业新技术、加速我国农业现代化进程有着重大的现实意义。

2. 国内外研究现状分析

在上世纪年代，以欧美、日本为代表的发达国家，如美国、日本、荷兰、比利时、法国和英国等就在收获机器人上开始了大量的研究工作，开发了如苹果收获机器人、柑橘采摘机器人、番茄收获机器人、黄瓜采摘机器人、葡萄收获机器人、草莓收获机器人等。

从目前研究的多种果实采摘机器人系统来看，采摘机器人主要由移动平台、采摘机械臂、末端执行器、视觉系统和控制系统等部分组成。

对农业机器人的研究主要侧重于机器人末端执行机构及机械手的机构与控制以及机器人本体在三维空间中的连续运动控制技术，有些研究是在拖拉机等农业机械装备上开发导航控制系统和变量输入控制系统，其操作较为复杂，在农田环境中的适应性较差。

3. 研究的基本内容与计划

自走式火龙果采收机主要包括履带自走式地盘、末端执行器、升降台、果实识别定位视觉系统、采摘机械臂和能源系统6大模块。

需要对这采摘机械臂、末端执行器和能源系统三大模块进行设计和检验。

时间安排：2.17~3.2：收集资料、文献；撰写开题报告；3.3~3.16：熟悉课题、查看资料、确定总体结构方案和测试方案设计；3.17~4.13：完成机械结构设计，接受中期检查；4.14~5.25：完成全部设计任务，编写设计说明书，接受终期抽检；5.26~6.8：准备答辩；答辩。

4. 研究创新点

果实采摘收割机器人是农业领域中相对大的比重，通过果实采摘机器人可以完全代替人力完成整个采摘过程，并且拥有效率高，采摘成功率高等多种优点，相关机器人随着技术进步及相关经验的成熟在解放劳动力、提高工作效率等方面有不可估量的前景。