蘋果包裝抓取搬運(yùn)機(jī)械手的研究.pdf

1、水果分類是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)之一，目前由于機(jī)械化、自動(dòng)化程度比較低，我國農(nóng)村的水果分類工作主要還是由人工來完成。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模化、多樣化、精確化，某些地域呈現(xiàn)出勞動(dòng)力不足的現(xiàn)象，再加之水果的挑選是勞動(dòng)密集型工作，以及水果對(duì)時(shí)令的要求，勞動(dòng)力不足已成為突出問題。為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和作業(yè)質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)分類作業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化和智能化，研究開發(fā)水果分類搬運(yùn)的小型機(jī)械裝置成為迫切需要解決的問題。 本文從生

2、產(chǎn)實(shí)際要求出發(fā)，在對(duì)蘋果生物學(xué)特性及傳送方式進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，完成了四自由度蘋果分類搬運(yùn)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和控制設(shè)計(jì)。選取了機(jī)械手的坐標(biāo)形式；設(shè)計(jì)了機(jī)械手的手部結(jié)構(gòu)；選擇了機(jī)械手的傳動(dòng)方式；使用了合理的手指結(jié)構(gòu)；根據(jù)各部分氣缸所需的驅(qū)動(dòng)力，分別確定出手指與手腕主要尺寸；利用MATLAB6.5進(jìn)行手臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文通過對(duì)蘋果包裝分類搬運(yùn)機(jī)械手的研究，主要研究成果如下：對(duì)單、雙支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指的夾持誤差分析比較后，選用單支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型

3、手指；在手部驅(qū)動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過兩次夾持不同直徑的蘋果來確定手部滑槽的長度；將手部夾緊缸的缸體作為手腕回轉(zhuǎn)氣缸的轉(zhuǎn)軸，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)緊湊、減小重量的目的；考慮到機(jī)械手的通用性，手腕必須設(shè)有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)才可滿足工作要求，根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)力矩計(jì)算并選用回轉(zhuǎn)氣缸；建立了優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用Matlab6.5來調(diào)整手臂的截面尺寸和長度，使其在滿足強(qiáng)度、剛度和尺寸要求的前提下，得到最優(yōu)尺寸和最小質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)手臂結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)；根據(jù)升降立柱的受力平衡條件，建立方