1. 研究目的与意义
黄瓜是一种广泛种植的高产蔬菜，其果实颜色和植株茎叶相近，相对于其他果实，其采摘信息获取难度更大，加之黄瓜采摘的工作繁重，耗费大量人力，研究黄瓜采摘机械手可以有效的提高黄瓜采摘的生产效率，大大减少人工费用的支出，缓解我国劳动力短缺的问题，同时有效的保证工作质量，同时在采摘机械手研究中更具有代表性。意义：对学生的机械设计能力、运动仿真及控制系统设计实践的综合能力是一个很好的锻炼
2. 国内外研究现状分析
国外农业机器人发展迅速。自1983年第1台西红柿采摘机器人在美国诞生以来，采摘机器人的研究和开发历经20多年，日本和欧美等国家相继立项研究采摘苹果、柑桔、西红柿、西瓜和葡萄等智能机器人。我国采摘机器人的研究也逐渐起步，如上海交通大学正在进行黄瓜采摘机器人的研究，浙江大学对七自由度番茄收获机械手进行了机构分析与优化设计研究，中国农业大学对采摘机械手的视觉识别系统进行了研究。荷兰农业环境工程研究所研发的一种温室多功能模块式黄瓜收获机器人取得了很大的成功，超声电机是在20世纪80年代迅速发展起来的、基于压电效应和超声振动的一种新型微电机。它突破了传统的电磁效应电机原理,具有力矩/质量比大、结构紧凑、低速大扭矩、响应快、电磁兼容性和控制性能好、精度高等突出优点;并已在机器人、精密仪器仪表、医疗器械、航空航天及新型武器装备等领域得到广泛的应用。超声电机是利用压电材料的逆压效应所产生的振动,经转换为旋转或直线运动。我国超声电机研究的起步和美、德、法、韩国等国差不多。近些年我国的超声电机技术得到较快的发展。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：超声电机驱动的3关节机械臂分别是肩关节、肘关节和腕关节，另外还有腰关节，即整体的旋转动作；手爪部分的设计，包括一个夹持功能，一个剪断功能，二者之间的距离受控可调。利用超声电机制作一台机械手模型并能成功的驱动它，需设计简单的控制系统。
研究计划:（1）第1周第2周准备工作。
（2）第3周第4周确定设计方案。
4. 研究创新点
（1）超声电机增加机器手的定位精准性和稳定性，同时也减小了其快速响应的时间
（2）保证采摘质量，降低劳动强度
（3）提高黄瓜采摘效率，减小人工成本的投入
