1. 研究目的与意义
近年来,随着人们生活水平的逐步提高,水果在整个食品消费结构中的比例也不断增加,其中影响水果品质的关键因素就是水果采摘作业的质量,它直接影响后续的产品加工、储存和运输,从而最终关系到市场价格和经济效益,目前在农业生产中水果采摘主要以人工为主,这种采摘方式耗时费力,采摘过程中工人需要弯腰或者爬高,具有一定的危险性,因此如何减轻劳动强度和提高作业效率是亟待解决的问题。
随着科学技术的不断发展,水果采摘机器人逐渐替代人工是未来农业发展的趋势,其通过自主导航、机器视觉、图像处理、传感器和机器人控制等按照人们的意愿和要求不间断地工作,相比人工大大提高了采摘效率和减轻了劳动强度,因此研究商品化的水果采摘机器人极具有战略意义。
本课题主要的研究对象是采摘机械手,通过UG建模,对其进行优化设计,提高执行器的工作性能。
2. 课题关键问题和重难点
1、机械手的结构设计由于采摘环境复杂,需要适应不同形状的树枝,所以需要具备柔性和灵巧性都比较好的机械手,能够在作业过程中躲避障碍物。
2、操作由于采摘机械手的操作者是农民,操作过程必须简单。
3、制造成本要尽可能地降低成本,以确保更好地推广。
3. 国内外研究现状(文献综述)
1、国外研究现状:1968年,美国学者首次提出应用机器人进行果蔬收获的思想[1],而在当时开发的收获机器人样机几乎都有人的参与,因此只能算是半自动化的收获机械[2]。
在水果采摘机器人中,末端执行器的设计是提高采摘质量的关键因素[3],1990年,T.A.Pool和R.C.Harrell设计了用于采摘柑橘的末端执行器,该末端执行器主要有旋转机构、定位摄像头、超声波检测机构组成。
通过实验后发现这种机器的采摘效率较高并且对果实的伤害较少[4]。
4. 研究方案
1、苹果采摘方式(1)吸附式:吸附式分为气吸和磁吸两种不同的实现原理,都是为了吸住果实再剪掉即可采摘。
但是,这一方式不仅需要对果柄定位精准,还需要调整号末端执行器的位置。
为了提高效率,还需要增加气压装置,从而使整体结构变得复杂。
5. 工作计划
毕业设计前一学期末完成英文翻译,收集、查阅文献资料并准备开题报告。
第1周:完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师批阅。
英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。