文獻(xiàn)綜述賀昌龍

1、吉林大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述學(xué)院生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院專業(yè)農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化題目堅(jiān)果采摘機(jī)械手設(shè)計(jì)姓名賀昌龍指導(dǎo)教師肖英奎堅(jiān)果采摘機(jī)械手設(shè)計(jì)堅(jiān)果采摘機(jī)械手設(shè)計(jì)我國在農(nóng)業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的研究始于20世紀(jì)90年代中期，相對開始較晚，但發(fā)展速度較快，近年來也有了許多研究成果。如上海交通大學(xué)機(jī)器人研究所研究出了智能化聯(lián)合收割機(jī)樣機(jī)。2001年，張瑞合等運(yùn)用雙目立體視覺的方法研究了番茄收獲中果實(shí)的精確定位問題。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)劉兆祥、劉剛等人在蘋果采摘機(jī)

2、器人三維視覺傳感器設(shè)計(jì)方面的研究張建鋒、何東健、張志勇等對于采摘機(jī)器人自適應(yīng)魯棒跟蹤控制算法設(shè)計(jì)江蘇大學(xué)蔡健榮等通過恢復(fù)障礙物的三維信息，對于柑橘采摘機(jī)器人障礙物識別技術(shù)的研究南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院王學(xué)林和姬長英對力外環(huán)控制的果蔬抓取技術(shù)的研究。采摘機(jī)器人是未來智能農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展方向，具有廣闊的應(yīng)用前景，也是堅(jiān)果采摘收獲發(fā)展的必然方向。因此，此項(xiàng)研究是非常有價(jià)值的。5，發(fā)展方向，發(fā)展方向根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)器人本身的特點(diǎn)，今后將向如下幾個(gè)方向發(fā)展：

3、(1)結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格合理。農(nóng)民并不富裕，專業(yè)知識也不高，為了使機(jī)械化，自動(dòng)化在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用和推廣，機(jī)器人不應(yīng)單純地模仿人的動(dòng)作，而要用機(jī)器人動(dòng)作代替人的動(dòng)作，防止結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使其價(jià)格合理，便于推廣。(2)設(shè)備的通用性。農(nóng)業(yè)機(jī)械的特點(diǎn)是使用時(shí)間短，間隔周期長，農(nóng)業(yè)機(jī)器人應(yīng)該做到簡單改變其軟件和末端執(zhí)行器就可以改變其用途，提高通用性，延長使用周期，降低使用成本。(3)工作可靠性。末端執(zhí)行器是直接與果實(shí)接觸的工作部件，設(shè)計(jì)時(shí)要基于各

4、種果實(shí)的物理特性和生物學(xué)特性，使其具有一定的柔性，提高仿生化水平、視覺系統(tǒng)的精度和靈敏度，優(yōu)化算法，增強(qiáng)機(jī)器人的避障能力，減少機(jī)器人對作物和果實(shí)的損傷，以保證系統(tǒng)工作安全可靠，保證產(chǎn)品質(zhì)量。(4)工作高效化.加強(qiáng)機(jī)械手結(jié)構(gòu)研究，如增加機(jī)械手的白由度和選用雙臂形式機(jī)器人等，憂化軟件設(shè)計(jì)，提高各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度、末端執(zhí)行器一!:作速度和視覺系統(tǒng)處理速度，合理地進(jìn)行路徑規(guī)劃，縮短機(jī)械手到達(dá)果實(shí)的時(shí)間，從而提高機(jī)械手的l:作效率。(5)機(jī)械手的性能

5、研究與評價(jià).機(jī)械手應(yīng)該具有足夠人的工作空間，在一l:作空間內(nèi)，機(jī)器人應(yīng)該具有較人的可操作度，以增加機(jī)械手靈活性，避免奇異性.鑒于農(nóng)業(yè)環(huán)境的特殊性，機(jī)械手還必須具有足夠的避障空間和冗余空間。各性能指標(biāo)均與機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)緊密相連，機(jī)械手的結(jié)構(gòu)優(yōu)化仍是今后研究的重要內(nèi)容。(6)除了在工程上對機(jī)器人改進(jìn)以外，園藝栽培方式的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化也將有利于采摘質(zhì)量和效率的提高，使其便于機(jī)械化作業(yè)，同時(shí)可以降低機(jī)器人結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。6，機(jī)械手的

6、結(jié)構(gòu)組成與設(shè)計(jì)，機(jī)械手的結(jié)構(gòu)組成與設(shè)計(jì)機(jī)械手又稱操作機(jī)，是指具有和人手臂相似的動(dòng)作功能，并使工作對象能在空間內(nèi)移動(dòng)的機(jī)械裝置，是機(jī)器人賴以完成工作任務(wù)的實(shí)體。在收獲機(jī)器人中，機(jī)械手的主要任務(wù)就是將末端執(zhí)行器移動(dòng)到可以采摘的目標(biāo)果實(shí)所處的位置，其工作空間要求機(jī)器人能夠達(dá)到任何一個(gè)目標(biāo)果實(shí)。機(jī)械手一般可分為直角坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、極坐標(biāo)、球坐標(biāo)和多關(guān)節(jié)等多種類型。多關(guān)節(jié)機(jī)械手又稱為擬人機(jī)器人，相比其它結(jié)構(gòu)比較起來，要求更加靈活和方便。機(jī)械手的自