【正文】 根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求的不同，機(jī)器人的控制方式又可分為點(diǎn)位控制、連續(xù)軌跡控制和力（力矩）控制 。一種是集中式控制，即機(jī)器人的全部控制由一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)完成。另一類是外部信息傳感器，用于獲取有關(guān)機(jī)器人的作業(yè)對(duì)象及外界環(huán)境等方面的信息，以使機(jī)器人的動(dòng)作能適應(yīng)外界情況的變化，使之達(dá)到更高層次的自動(dòng)化，甚至使機(jī)器人具有某種 “ 感覺(jué) ” ，向智能化發(fā)展，例如視覺(jué)、聲覺(jué)等外部傳感器給出工作對(duì)象、工作環(huán)境的有關(guān)信息，利用這些信 息構(gòu)成一個(gè)大的反饋回路，從而將大大提高機(jī)器人的工作精度。 羅慶生，韓寶玲 .現(xiàn)代仿生機(jī)器人設(shè)計(jì) [M]. 上海： 電子工業(yè)出版社 ， 1994 17 機(jī)器人傳感器及其應(yīng)用 內(nèi)容摘要： 檢測(cè)裝置的作用是實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)及工作情況，根據(jù)需要反饋給控制系 統(tǒng)，與設(shè)定信息進(jìn)行比較后，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以保證機(jī)器人的動(dòng)作符合預(yù)定的要求。所以，等級(jí)自適應(yīng)結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)首先是為了提高機(jī)器人控制的質(zhì)量，也就是降低不定性水平，增加動(dòng)作的快速性。建立機(jī)器人控制的等級(jí) —— 首先是在機(jī)器人的 各個(gè)等級(jí)水平上和子系統(tǒng)之間實(shí)行知覺(jué)功能、信息處理功能和控制功能的分配。因此，它有廣泛的感覺(jué)系統(tǒng)、智能、模擬裝置（周圍情況及自身 —— 機(jī)器人的意識(shí)和自我意識(shí)）。人們根據(jù)機(jī)器人的智力水平?jīng)Q定其所屬的機(jī)器人代別。更重要的是它具有 “ 理解 ” 能力。這個(gè)機(jī)器試圖完全學(xué)會(huì)玩積木：積木的排列、移動(dòng)和幾何圖案結(jié)構(gòu)，達(dá)到一個(gè)小孩子的程度。不過(guò)，仍然有人試圖建立計(jì)算機(jī)能夠理解的某種 “ 微觀世界 ” 。它能分析出現(xiàn)的情況，能調(diào)整自己的動(dòng)作以達(dá)到操作者所提出的全部要求，能擬定所希望的動(dòng)作，并在信息不充分的情況下和環(huán)境迅速變化的條件下完成這些動(dòng)作。手臂有三個(gè)自由度，可采用直角坐標(biāo)（前后、上下、左右都是直線） ,圓柱坐標(biāo)（前后、上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和左右旋轉(zhuǎn)），球坐標(biāo)（前后伸縮、上下擺動(dòng)和左右旋轉(zhuǎn)）和多關(guān)節(jié)（手臂能任意伸屈）四種方式。 手臂是支承被抓物、手部、腕部的重要部件。如有特殊要求（將軸類零件放在頂尖上，將筒類、盤類零件卡在卡盤上等），手腕還可以 有一個(gè)小距離的橫移。 是連接手部和手臂的部件，并可用來(lái)調(diào)整被抓物體的方位（即姿態(tài)）。手爪多為兩指（也有多指）；根據(jù)需要分為外抓式和內(nèi)抓式兩種；也可用負(fù)壓式或真空式的空氣吸盤（它主要用于吸取冷的，光滑表面的零件或薄板零件）和電磁吸盤。隨著工業(yè)機(jī)器手（機(jī)器人）研究制造和應(yīng)用的擴(kuò)大，國(guó)際性學(xué)術(shù)交流活動(dòng)十分活躍，歐美各國(guó)和其他國(guó)家學(xué)術(shù)交流活動(dòng)開(kāi)展很多。不少球坐標(biāo)式通用機(jī)械手就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。商名為 Unimate(即萬(wàn)能自動(dòng) )。他的結(jié)構(gòu)是：機(jī)體上安裝一回轉(zhuǎn)長(zhǎng)臂，端部裝有電磁鐵的工件抓放機(jī)構(gòu)，控制系統(tǒng)是示教型的。 機(jī)械手首先是從美國(guó)開(kāi)始研制的。針對(duì)同學(xué)們?cè)谧珜懤碚摲桨钢谐霈F(xiàn)的種種問(wèn) 題，作者對(duì)理論方案的撰寫做了一些介紹，并做了舉例說(shuō)明。 為了做到對(duì)作品的靈活控制，作者用了一定的篇幅，詳細(xì)講解了電機(jī)的選擇，以及如何控制直流電機(jī)、舵機(jī)和步進(jìn)電機(jī)，并給同學(xué)們提供了一種適用于大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)競(jìng)賽的控制平臺(tái)（包括控制電路板和遙控板）。 姜銘 .機(jī)械工程學(xué)報(bào) [C]. 上海：東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院， 2020 大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)競(jìng)賽指導(dǎo) 內(nèi)容摘要： 主要介紹了大學(xué)生在參加機(jī)械設(shè)計(jì)競(jìng)賽中常用的設(shè)計(jì)、加工方法；著重講解了原理方案的構(gòu)思 ，包括抓取方案、行走方案、搬運(yùn)方案、越障方案、提升方案、攀爬方案以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)等。提出混聯(lián)機(jī)構(gòu)的求解新方法，即建立少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)參數(shù)與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)輸入?yún)?shù)之間的關(guān)系，把混聯(lián)機(jī)構(gòu)的求解轉(zhuǎn)化為各少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的求解和運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)參數(shù)之間的串聯(lián)求解，降低了求解難度，可以方便地推導(dǎo)出位置的正解和反解。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)表明這種形式的導(dǎo)向探測(cè)裝置及角位移傳感器能實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)在秸稈行間的導(dǎo)向探測(cè)，并對(duì)秸稈無(wú)破壞。設(shè)計(jì)針對(duì)玉米秸稈行間作業(yè)的低成本機(jī)械式導(dǎo)向探測(cè)裝置。 于秀麗 .機(jī)械工程學(xué)報(bào) [C].北京：北京郵電大學(xué) ,2020 機(jī)械式導(dǎo)向探測(cè)裝置 內(nèi)容摘要： 拖拉機(jī)自動(dòng)導(dǎo)向能提高行駛軌跡的精度，提高行間作業(yè)質(zhì)量，減輕駕駛員勞動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)國(guó)內(nèi)外仿人機(jī)器人研究現(xiàn)狀進(jìn)行廣泛調(diào)研，其中日、美等國(guó)在研制仿人機(jī)器人方面做了大量的工作，中國(guó)各高校也積極研究，取得了突破性進(jìn)展。末端執(zhí)行器移動(dòng)到裝果實(shí)的箱子上方，手指張開(kāi)，釋放果實(shí)到箱子里。然后，它們完全接近并抓取梗不。盡可能近的抓到梗的根部是有必要的。吸到果實(shí)之后，手指向前移動(dòng)他們之間的一半的距離，然后再移動(dòng)他們之間的一半的距離直到手指之間的間隙為 5mm。首先，手指在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下張開(kāi)和伸縮。手指抓到梗部之后，末端執(zhí)行器會(huì)舉起一些以便從樹(shù)上摘下帶梗的櫻桃。由真空吸附器產(chǎn)生的真空壓力吸附果實(shí)，這樣果實(shí)的位置就固定在了吸管的端部。它由一個(gè)水果吸附裝置，一個(gè)開(kāi)合裝置，一個(gè)伸縮裝置和一對(duì)手指組成。因此，如果果實(shí)是被拽下的，那么梗會(huì)和果實(shí)分離，因?yàn)樵谒麄冎g的拉力是最弱的。梗和果實(shí)間的拉力大約是 1N。 櫻桃采摘時(shí)必須連帶肉根莖一起摘下。通過(guò)處理紅外線，紅色光線和變化的圖像，被探測(cè)物將被分為紅色果實(shí)和其他對(duì)象兩類。 是實(shí)例圖像。當(dāng)果實(shí)的中心通過(guò)三維視覺(jué)傳感器是可見(jiàn)的，那么通過(guò)窺鏡現(xiàn)象果實(shí)將被識(shí)別。但是這種現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生在樹(shù)干表面。果實(shí)反射窺鏡現(xiàn)象。但是，樹(shù)干和果實(shí) 反射一種紅外線波束。不同時(shí)段的信息從紅光和紅外信號(hào)的比率中獲取。紅光和紅外光的圖像反饋到電腦，這樣就取得了遞變的圖像。紅光和紅外信號(hào)由自然放大濾波器分別獨(dú)立探測(cè)，這個(gè)濾波器也會(huì)剔除周圍自然光線的影響。為了獲取紅色波和紅外波的信號(hào)，紅色光束和紅外激光光束在閃爍頻率為 波段的發(fā)射并且偏移相位為 90176。 從激光光束折射的光線將分別被兩個(gè)位置敏感器件探測(cè)到。傳感器的有效范圍是 170mm~500mm。視角是垂直方向 176。尺寸的具體數(shù)字是 50000（垂直方向是 250，水平方向是 200）。 11 如上所述，激光波束分解成兩部分。也就是說(shuō)，波長(zhǎng)在 830nm 的紅外激光束和 690nm 的紅色光束得到利用。 櫻桃樹(shù)所有部位的波長(zhǎng)在 7001000nm 范圍內(nèi)的紅外線被折射。從三維視覺(jué)傳感器到對(duì)象的距離通過(guò)三角測(cè)量法測(cè)量位置敏感器件的兩級(jí)電流的方法計(jì)算出來(lái)。這兩個(gè)光束同時(shí)掃描對(duì)象。紅色激光束和紅外激光束通過(guò)傳輸紅外光的冷光鏡集成在相同的光纖上來(lái)反射可見(jiàn)的光線。圖像檢測(cè)器是由兩個(gè) 位置敏感器件 ，一個(gè)鏡頭和一個(gè)用來(lái)削弱太陽(yáng)光線影響的紅濾光片組成。 三維就視覺(jué)傳感器是由一個(gè)探照燈，一個(gè)圖片檢測(cè)器和一個(gè)掃描儀組成的 (Fig. 3)。為了能夠掃描到不同視角的果實(shí)，三維視覺(jué)傳感器被安裝在第二個(gè) 手臂上。設(shè)計(jì)的機(jī)械手可以繞樹(shù)的主干周圍移動(dòng) ，這樣，不僅僅是只有在前面的櫻桃可以被采摘到，在另一面的櫻桃同樣也可 以被采摘到。其中第一個(gè)和第二個(gè)傳遞左右擺動(dòng)的軸由小的交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)（ yaskawa electric, A5BAA21，功率 50w，轉(zhuǎn)矩 ，轉(zhuǎn)速 3000r/min）和調(diào)波減速齒輪傳動(dòng)（傳動(dòng)比 100）。所以，我們采用了交流伺服電機(jī)（ yaskawa electric, SGMAH01BAA2C,功率 100w，轉(zhuǎn)矩 ，轉(zhuǎn)速 3000r/min）和絲杠機(jī)構(gòu)傳動(dòng)（導(dǎo)程 10mm）。這樣不論在哪個(gè)位置的果實(shí)都可以被采摘的到。機(jī)器人收獲櫻桃時(shí)需要避開(kāi)葉子和樹(shù)干，為了采摘到果實(shí)，末端執(zhí)行器需要從樹(shù)干的外部深入到采到果實(shí)的位置。一個(gè)真空 10 吸附器用來(lái)吸取果實(shí)到裝在末端執(zhí)行器的吸管里。它大概 米高， 米寬， 米長(zhǎng)。同樣，采摘機(jī)器人也需要像農(nóng)民一樣抓住肉莖的上部，向上舉起一點(diǎn)然后從樹(shù)上把櫻桃摘下來(lái)。不論是運(yùn)進(jìn)市場(chǎng)還是用來(lái)加工的櫻桃必須連帶肉莖采摘下來(lái)。許多櫻桃樹(shù)種在 防止雨淋的塑料帳篷里面。通過(guò)分析激光輸，成熟的果實(shí)從不同的對(duì)象里面被區(qū)分出來(lái)，對(duì)象的三維形狀被測(cè)量出來(lái)。 相位靈敏探測(cè)系統(tǒng) 被用來(lái)檢測(cè)光線的反射以阻止太陽(yáng)光線的影響。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，一個(gè)由兩個(gè)激光二極管組成的三維視覺(jué)系統(tǒng)被研制。關(guān)于櫻桃收獲工作，避開(kāi)各種障礙無(wú)如葉子，枝條等來(lái) 采摘到果實(shí)是必要的。 三維視覺(jué)傳感器有個(gè)好處 可以獲得 每個(gè)像素的圖像距離信息。 三維視覺(jué)傳感器的應(yīng)用早就得到研究 （ subrata etal ， 1996 年 。這個(gè)裝置可以在復(fù)雜的顏色和其他的特殊環(huán)境中識(shí)別水果。 hanten 等人， 2020 年） 。 哈瑞爾等人， 1990 年 。為了節(jié)約勞動(dòng)力，一種基于嘗試性和理論性試驗(yàn)的機(jī)器人得到研制。更甚者，櫻桃樹(shù)都很高，收獲時(shí)需要大量的梯子之類的裝置。 Gao et al., 1997). The 3D vision sensor has the advantage that each pixel of the image has distance information. Making use of this advantage,