【正文】 學(xué)號(hào) 106015063 聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、學(xué)位論文《 “快客” 摘果機(jī)器人采摘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 》，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，與我一同工作的人員對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。本人授權(quán) 浙江科技學(xué)院 可以將畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫在校園網(wǎng)內(nèi)傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）、學(xué)位論文。簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 “快客” 摘果機(jī)器人采摘機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要機(jī)器人是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)械裝置。從一開始的展示臺(tái)上逐步地走進(jìn)人類的日常生活中。國防，工業(yè)，農(nóng)業(yè)中，機(jī)器人的應(yīng)用越來越多，機(jī)器人技術(shù)也越來越成熟。我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是我國的重要產(chǎn)業(yè)，因此提高農(nóng)業(yè)作業(yè)的效率和安全性是非常有必要的。文章主要介紹“快客”號(hào)機(jī)器人抓手的設(shè)計(jì)，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和尺寸設(shè)計(jì)。然后進(jìn)行了一些傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)，包括傳動(dòng)比設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度的校核。最后，我們對(duì)“快客”號(hào)機(jī)器人的行進(jìn)等其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，方便大家更加透徹地了解機(jī)器人的整個(gè)運(yùn)作過程。到了90年代，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展。機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，是當(dāng)代研究十分活躍，應(yīng)用日益廣泛的領(lǐng)域。 國內(nèi)發(fā)展概況機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)世界上第一臺(tái)機(jī)器人誕生于美國，在1954年。機(jī)器人產(chǎn)品在20世紀(jì)60年代問世，最具代表性的有美國Unimation公司的Unimate機(jī)器人和美國AMF公司的Versatran機(jī)器人。形成的生產(chǎn)能力和應(yīng)用較少，難以得到充裕的資金用于研發(fā)。日本的機(jī)器人的歷史不算長，一開始是引進(jìn)美國的先進(jìn)技術(shù)，消化并實(shí)用化。這一成就引起了高度重視。因此日本的工業(yè)機(jī)器人得到飛速發(fā)展，得到大量生產(chǎn)和應(yīng)用。20世紀(jì)70年代，進(jìn)入機(jī)器人的實(shí)用化時(shí)代。近幾十年來，歐洲的德國，意大利，法國及英國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較快。我國的機(jī)器人起步于20世紀(jì)70年代，經(jīng)歷80年代的開發(fā)期，90年代進(jìn)入實(shí)用化期。80年代的時(shí)候機(jī)器人技術(shù)得到政府的支持，步入了跨越式發(fā)展時(shí)期。為了跟蹤國外高技術(shù)，在國家技術(shù)計(jì)劃中安排了智能機(jī)器人的開發(fā)研究，包括水下無纜機(jī)器人、高功能裝配機(jī)器人和各類特種機(jī)器人，進(jìn)行了智能機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)、控制、人工智能、機(jī)器視覺、高性能傳感器及新材料及新材料等的應(yīng)用研究。各種機(jī)器人如噴涂機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、裝配機(jī)器人、各種特種機(jī)器人從汽車行業(yè)逐漸滲透到其他制造業(yè)和非制造業(yè)領(lǐng)域。成熟的果實(shí)為紅色，而不成熟的果實(shí)為綠色，因此通過彩色攝像機(jī)作為視覺傳感器尋找和識(shí)別果實(shí)，同時(shí)利用終端握持器中的吸引器，把果實(shí)吸住，再用機(jī)械手的腕關(guān)節(jié)把果實(shí)擰下。2）黃瓜采摘機(jī)器人利用CCD攝像機(jī)，根據(jù)黃瓜比其葉莖對(duì)紅外光的反射率高的原理來識(shí)別黃瓜和葉莖。同樣，此機(jī)器人需要改進(jìn)其機(jī)器手的結(jié)構(gòu)、采摘工作方式和避障規(guī)劃功能，以提高采摘成功率，提高采摘速度。能從果實(shí)的大小、形狀和顏色判斷是否成熟。另外，該機(jī)器人通過裝有視頻器的機(jī)械手，能對(duì)采摘下來的果實(shí)按大小同時(shí)進(jìn)行分類。它收獲部的機(jī)械手主要由。V型下指用來分離菜球與菜的外葉，當(dāng)視覺部確定目標(biāo)后，下指自動(dòng)插到菜球與外葉之間，使菜球的根部完全暴露，再由切割刀切下菜球，菜球隨下指上升到一定高度，由中指和上指把菜球從下指部取走，送到傳送箱。6）蘑菇收獲機(jī)器人在1994年，由英國開發(fā)，用CCD黑白攝像機(jī)識(shí)別作業(yè)對(duì)象，再用直角坐標(biāo)機(jī)械手進(jìn)行收獲。該機(jī)的識(shí)別率達(dá)84%，收獲率達(dá)80%，完整率達(dá)57%。大多數(shù)的機(jī)器人采用電氣驅(qū)動(dòng)，但這種機(jī)器人是采用油壓驅(qū)動(dòng)。雖然精度較差，但省掉了減速機(jī)，降低了成本，這對(duì)于農(nóng)業(yè)使用是有利的。為了便于判斷，標(biāo)識(shí)球的顏色有一定的限制農(nóng)業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)（1）農(nóng)業(yè)機(jī)器人作業(yè)對(duì)象的嬌嫩性（2）農(nóng)業(yè)機(jī)器人的作業(yè)環(huán)境的非結(jié)構(gòu)性（3）農(nóng)業(yè)機(jī)器人作業(yè)動(dòng)作的復(fù)雜性（4）農(nóng)業(yè)機(jī)器人的使用者（5）農(nóng)業(yè)機(jī)器人的價(jià)格特性 國外發(fā)展概況從機(jī)器人的另外一個(gè)角度看，世界上第個(gè)個(gè)關(guān)于機(jī)器人的法律也產(chǎn)生了：據(jù)生活科學(xué)網(wǎng)站5月26日?qǐng)?bào)道，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省現(xiàn)在正在商討制定一部機(jī)器人法律，這套規(guī)定將成為世界上第一部機(jī)器人法律，它至少要求機(jī)器人不能傷害人類。和以往相比，ASIMO可以和人手拉手走路等，強(qiáng)化了與人配合的行動(dòng)能力，而且增加了利用手推車搬運(yùn)物品的功能。機(jī)器人是一種能適應(yīng)各種工作環(huán)境的機(jī)械與電子等結(jié)合的產(chǎn)物，它不僅具有人類所不能完成的動(dòng)作及各種以人們思維運(yùn)行的狀態(tài)，而具還可以根據(jù)人們的意愿進(jìn)行合理的智能化設(shè)計(jì)，這樣一來，也就出現(xiàn)了智能機(jī)器人，他們可以學(xué)習(xí)人類的動(dòng)作及語言，而且工作者們也給它們加上了傳感神經(jīng)系統(tǒng)。在工業(yè)中，機(jī)器人用來代替人工作業(yè)，如在核工業(yè)中，機(jī)器人進(jìn)入反應(yīng)堆進(jìn)行人們難以進(jìn)行的動(dòng)作操作，通過科學(xué)工作者的不斷努力，將有更多更智能的機(jī)器人面世。 設(shè)計(jì)目標(biāo)與要求1．機(jī)器人在收縮狀態(tài)時(shí)，長+寬+高≤ 1000mm；展開狀態(tài)時(shí)尺寸不限。 3．機(jī)器人造價(jià)不限，但應(yīng)盡可能低。 5．機(jī)器人行進(jìn)方式不限。（注：動(dòng)力設(shè)備自備，比賽現(xiàn)場(chǎng)僅提供 220V 交流電源）。這樣的采摘過程完全模仿人的采摘行為，具有很高的可行性。因此，我們?cè)谧ト?dòng)作上稍做改進(jìn)。比賽場(chǎng)地中果實(shí)的安放位置可以分為兩類，樹枝的上方和樹枝的下方。兩個(gè)滑條一端分別固定在上下表面上，另一端用螺絲固定在滑塊上。為了迅速而精確地控制抓手的位置，我們?cè)谑直厶幵O(shè)計(jì)安裝了電機(jī)B和電機(jī)C，B電機(jī)控制抓手在水平面360176。我們?cè)诨\形抓手的一面開一個(gè)45mm X 45mm的口子，連接一個(gè)塑料彈簧圈。我們的“果實(shí)”采摘下來以后直接通過這一通道運(yùn)送到下端，方便且迅速。第一步，由上升機(jī)構(gòu)迅速將抓手上升到樹枝的附近（位置不需要非常精確）；第二步，通過手臂上的電機(jī)B和電機(jī)C精確調(diào)整抓手位置，通過粗條和微調(diào)這兩個(gè)過程我們已經(jīng)將“果實(shí)”很可靠地“握”在手中；第三步，啟動(dòng)電機(jī)A驅(qū)動(dòng)滑條，將手縮緊滑條相當(dāng)于一個(gè)模擬刀片，將“果實(shí)”切下，這樣的動(dòng)作不會(huì)對(duì)果實(shí)造成大的損傷，有利于果實(shí)的后期保養(yǎng)和銷售；第四步，“果實(shí)”通過輸送通道送至臨時(shí)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，方便進(jìn)行下一個(gè)摘取動(dòng)作。因此，尺寸設(shè)計(jì)是非常重要的一步?；谏鲜隹紤]，我們把機(jī)械手的尺寸暫時(shí)定為，后來的實(shí)踐證明，我們