采棉機(jī)器人機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化，以及高新科技的逐步推廣，越來(lái)越多經(jīng)過(guò)創(chuàng)新或改良的農(nóng)機(jī)裝備進(jìn)入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。作為新型農(nóng)機(jī)裝備的采摘機(jī)器人是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的焦點(diǎn)，它不僅能夠解決中國(guó)老齡化日趨嚴(yán)重造成的勞動(dòng)力短缺的問(wèn)題，還能促進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展為智能化農(nóng)業(yè)。新疆棉花產(chǎn)量占據(jù)全國(guó)總產(chǎn)量的一半，但棉花采摘仍然有一大部分由人工完成，棉農(nóng)的資金投入高，采棉效率低。本文以新疆大田棉花為研究對(duì)象，對(duì)一種具有五自由度的采摘機(jī)械臂進(jìn)行了研究，主要有以下內(nèi)容:
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2、1)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)棉花采摘作業(yè)的要求及作業(yè)環(huán)境的特點(diǎn)，對(duì)一種具有5自由度采摘機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究，并對(duì)采摘機(jī)器人各關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，選擇出了合適的供能裝置與動(dòng)力輸出裝置。
　　(2)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究。為了研究機(jī)械手臂各關(guān)節(jié)及末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，利用空間坐標(biāo)矩陣的齊次變換得到采棉機(jī)器人的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)方程，通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)方程的變換求出了機(jī)械臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆解，最后借助Matlab對(duì)末端執(zhí)行器的作業(yè)范圍進(jìn)行了仿真