【正文】 部分都要換，這意味著又重設(shè)計(jì)了一個(gè)新的機(jī)電系統(tǒng)。因此，開(kāi)展開(kāi)放式農(nóng)業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)研究，解決現(xiàn)有系統(tǒng)存在的問(wèn)題，是十分必要的。 （ 2）現(xiàn)代 農(nóng)業(yè)機(jī)器人大多是在已有的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)之上，配以農(nóng)業(yè)特殊性要求的專用系統(tǒng)的技術(shù)結(jié)晶 。 （ 4）項(xiàng)目研究目標(biāo)和研究?jī)?nèi)容的構(gòu)建既參考了實(shí)際應(yīng)用背景的需要，也充分結(jié)合了項(xiàng)目研究者自身的 技術(shù) 優(yōu)勢(shì)，做到有的放矢，有力放矢。 2． 3 重大意義 開(kāi)展開(kāi)放式農(nóng)業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)研究，解決末端執(zhí)行器更換的問(wèn)題，改進(jìn)現(xiàn)有系統(tǒng)的性能，具有如下的重大意義： （ 1）隨著工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，必然要求農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的同步，進(jìn)而要求解決農(nóng)業(yè)中存在的大量消耗勞動(dòng)力的現(xiàn)狀，所以研發(fā)具有高科技，智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)器人勢(shì)在必行。沒(méi)有得到實(shí)際應(yīng)用。荷蘭收獲機(jī)器人的研究工作走在很多國(guó)家的前面，但在果蔬采摘方面的種類并不多。隨著中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī) 器人技術(shù)也必將成為 中國(guó)未來(lái)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備研發(fā)的重要內(nèi)容，并將取得較好較快的發(fā)展。 目前對(duì)于農(nóng) 業(yè)機(jī)器人的研究一般是采用上文提及的兩種實(shí)現(xiàn)方式：采用工業(yè)機(jī)器人和獨(dú)立設(shè)計(jì)專用機(jī)電系統(tǒng)。設(shè)計(jì)的專用農(nóng)業(yè)機(jī)電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式同樣存在著擴(kuò)展性、通用性差的問(wèn)題。 開(kāi)放結(jié)構(gòu)控制器大大提高了系統(tǒng)的柔性、可配置性、可擴(kuò)展性、交互性、可交換性、可移植性、可伸縮性、可靠性和復(fù)用性。另一方面也加速了從研究系統(tǒng)向可操作系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化，這樣縮短了從研究到商品化產(chǎn)品的周期。控制部分保留足夠接口，可以控制足夠自由度的機(jī)械部分和接收傳感器的信號(hào)。人的參與，可以充分考慮和發(fā)揮人的經(jīng)驗(yàn)、能動(dòng)性以及對(duì)意外事件的反應(yīng)能力，增強(qiáng)機(jī)器人處理突發(fā)事件以及不精確事件的能力，增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性。事實(shí)上，農(nóng)業(yè)機(jī)器人也只有具有開(kāi)放式結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)才能保證控制不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的不同機(jī)器人機(jī)械部分、末端執(zhí)行器和傳感器。但由于我國(guó)果蔬生產(chǎn)尚處于分散栽培的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)階段，存在著農(nóng)民技術(shù)素質(zhì)差，農(nóng)業(yè)設(shè)備機(jī)械化水平較低，設(shè)施管理方法落后，果蔬結(jié)構(gòu)不合理，病蟲(chóng)害防治不力等問(wèn)題，都給我國(guó)果蔬生產(chǎn)帶來(lái)諸多亟待解決的問(wèn)題。近年來(lái)國(guó)家放開(kāi)果品購(gòu)銷價(jià)格實(shí)行多渠道經(jīng)營(yíng)，極大地調(diào)動(dòng)了果農(nóng)的生產(chǎn)積極性。目前我國(guó)蘋(píng)果每公頃單產(chǎn)為 5501kg，而美國(guó)為 25445kg，世界平均水平產(chǎn)量為 8084kg；我國(guó)柑橘每公頃單產(chǎn)只有 6248kg，而美國(guó)為 27962kg，巴西為 18682kg。果蔬生產(chǎn)指導(dǎo)方針是因地制宜調(diào)整布局、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、面向國(guó)際國(guó)內(nèi)兩個(gè)市場(chǎng)、加速果蔬的更新?lián)Q代、發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式、提高農(nóng)業(yè)設(shè)備的機(jī)械化等。尤其是設(shè)施內(nèi)生產(chǎn)管理的機(jī)械化與設(shè)施環(huán)境調(diào)控自動(dòng)化是設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要方面，比如采用開(kāi)放式農(nóng)業(yè)機(jī)器人對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行耕種、除草、噴藥、采摘、挑揀等一系列工序，能提高作業(yè)的精度和效率、作業(yè)者的安全性與舒適性，實(shí)現(xiàn)省力化。“ 十一五 ” 以來(lái)，科研進(jìn)款量近 10 億元，承擔(dān)各類科研項(xiàng)目3400 余項(xiàng)，科技成果鑒定 97 項(xiàng)，申請(qǐng)專利 994 項(xiàng)，獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1 項(xiàng)，省部級(jí)以上科技獎(jiǎng)勵(lì) 114 項(xiàng) ，被三大檢索收錄論文 3080 篇。 項(xiàng)目組所屬學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)及理論為遼寧省一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科， 具有良好的實(shí)驗(yàn)研究條件，擁有先進(jìn)的復(fù)雜曲面數(shù)控制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、先進(jìn)在線檢測(cè)技術(shù)驗(yàn) 室、先進(jìn)焊接技術(shù)及自動(dòng)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等，配備數(shù)控編程室、數(shù)控電火花成型機(jī)、數(shù) 控線切割機(jī)、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等高性能加工機(jī)器和處理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 1994 年獲 大連理工大學(xué)機(jī)械制造工藝及設(shè)備 專業(yè) 學(xué)士 學(xué)位， 1999 年獲東北大學(xué) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 碩士 學(xué)位， 2020 年 獲中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所機(jī)械電子工程專業(yè)博士學(xué) 位。 這些 有利條件 成為項(xiàng)目能夠順利完成的堅(jiān)實(shí)保障。 。Yang Kuo. Research and realization of facial expression robot [C]. Advanced Materials Research, Oct. 2020: 68256831. [7] Zhang Yu。 、考核指標(biāo)、主要研究?jī)?nèi)容、實(shí)施進(jìn)度安排 本項(xiàng)目以 多種末端執(zhí)行器的更換和開(kāi)放式控制系統(tǒng)的研發(fā) 為目標(biāo)， 通過(guò)對(duì)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究， 構(gòu)建 出 具有國(guó)內(nèi)一流水平的開(kāi)放性系統(tǒng)研究平臺(tái)，為 多功能農(nóng)業(yè)機(jī)器人 提供技術(shù)支撐 。 （ 4）取得一批高水平科研成果，申請(qǐng)并獲得國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目，申報(bào)若干項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科技成果獎(jiǎng)。 依據(jù)對(duì)目前國(guó)內(nèi) 農(nóng)業(yè)機(jī)器人 的調(diào)研、以及國(guó)家農(nóng)業(yè) 現(xiàn)代化發(fā)展的相關(guān)規(guī)定，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展水平及實(shí)際農(nóng)業(yè)環(huán)境中的具體應(yīng)用要求情況，本項(xiàng)目的主要研究?jī)?nèi)容如下： （ 1） 多種末端執(zhí)行器的研究 。 （ 4） 機(jī)械系統(tǒng)的控制算法研究 。 （ 2）研究多種末端執(zhí)行器與機(jī)械臂的整合方法。 2020年 09 月～ 2020 年 11 月： 完成控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和控制算法的研究，具體包括： （ 1） 制造出開(kāi)放式系統(tǒng)的單片機(jī)模型。 2020年 03 月～ 2020 年 07 月： 完成機(jī)器人采摘功能的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，優(yōu)化研 究成果，并完善總體設(shè)計(jì)方案，具體包括： （ 1） 研究機(jī)器人的實(shí)際采摘效果，優(yōu)化采摘路徑，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 （ 3） 撰寫(xiě)相關(guān)控制算法及解決方案研究論文。將 機(jī)械臂與多種末端執(zhí)行器有效結(jié)合 ， 并 使 采摘活動(dòng)具有良好的動(dòng)作路徑， 從而實(shí)現(xiàn) 農(nóng)業(yè)機(jī)器人多功能 技術(shù) 柔 性和 可靠性 的突破和創(chuàng)新。 為 農(nóng)業(yè)機(jī)器人控制 系統(tǒng)進(jìn)行 擴(kuò)展和升級(jí) 提供了必要的 軟件 支持，同時(shí)也拓展了 開(kāi)放式控制系統(tǒng) 基礎(chǔ)理論研究的領(lǐng)域。 （ 1） （ 2） （ 3） 7．實(shí)施的技術(shù)路線、工作路線 項(xiàng)目技術(shù)路線如下： （ 1） （ 2） （ 3） 工作路線 項(xiàng)目工作路線如下： （ 1） （ 2） （ 3） 8．關(guān)聯(lián)行動(dòng) 、技術(shù)改造、技術(shù)引進(jìn)、國(guó)際合作等情況 其它必要的支撐和配套條件情況。 （ 2） 研發(fā)開(kāi)放式控制系統(tǒng)軟件一套。 （ 6） 培養(yǎng)碩士生不少于 6 名。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。盡我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。 本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營(yíng)利為目的 的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部?jī)?nèi)容，允許他人依法合理使用。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來(lái)最好的檢驗(yàn)。 首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書(shū)寫(xiě)及設(shè)計(jì)過(guò)程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計(jì)思路和操作方法，并對(duì)我所做的課題提出了有效的改進(jìn)方案。 其次，我要感謝大學(xué)四年中所有的任課老師和輔導(dǎo)員在學(xué)習(xí)期間對(duì)我的嚴(yán)格要求，感謝他們對(duì)我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識(shí)和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。從這里走出，對(duì)我的人生來(lái)說(shuō)，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過(guò)，充滿著關(guān)愛(ài)，給我 留下了值得珍藏的最美好的記憶。老師們認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我