便携式枸杞采摘装置设计

根据枸杞果实特性和采摘的工艺要求,结合人工采摘的特点,设计了一种便携式的杞摘采摘装置。采摘装置由采摘头和果实收集盒组成。利用电机驱动采摘头螺旋形采摘片旋转,产生梳刷与牵拉作用,实现枸杞的采收。该采摘的装置结构简单,操作方便快捷,同时刀片两边贴有硅胶,降低了枸杞的损伤率。     

大棚栽培草莓采摘机械装置设计

文章以草莓为试验对象,通过分析所采摘草莓的几何尺寸、外形等物理参数的基础上,设计开发了一种应用于草莓采摘的自动采摘机械装置。该装置通过驱动机构自动驱动,实现田间自由直行和转向,利用齿轮齿条机构实现了机械臂的自动伸缩,通过设计的3个存储罐,实现草莓的分级采摘,利用光电传感技术实现了障碍物自动规避。试验结果表明,该机构能较好地完成草莓采摘任务,草莓抓取成功率≥95%,损伤率≤5%,所研发的草莓采摘机构是可行的。该研究为解决草莓采摘自动化提供了参考。     

基于力螺旋理论进行手指包容抓取静力分析

在手指包容抓取静力分析中，给出了基于力螺旋理论来分析手指包容抓取问题，对于给定的物体，手指模型及手指与物体间的接触方式，给出手指抵抗外力的能力，这种静力分析法对于处理机器人手的抓取操作规划与优化以及力控制设计等问题提供了理论基础。     

地垄式单驱多果草莓人工辅助采摘装置设计

针对传统地垄式生长草莓采摘效率低、人工采摘劳动强度大等问题,提出了一种由两组双曲柄创新设计而成的末端采摘机构,并研制了一种地垄式单驱多果草莓人工辅助采摘装置。介绍了这种采摘装置的结构组成、工作原理,分析了末端采摘机构的工作范围与垄地坡度的联系。利用加工出的样机进行采摘试验,结果表明该装置满足地垄式草莓采摘的作业要求,能在一个工作周期内采摘多个草莓且通过调节机架杆角度来适用于不同垄地环境,可有效提高草莓采摘效率。     

苹果辅助采摘装置的设计和制作

针对苹果采摘中效率低、劳动量大、作业范围广、触碰力度控制要求高以及需选择性采摘等问题,设计了一种小型辅助人工采摘装置。该采摘装置由半球形采摘装置、伸缩装置、收集装置三部分组成。本装置采用肩背式设计,以应对各种条件下造成的移动问题,具有较强的通用性和可操作性,能够顺利地采摘苹果并且收集苹果,减小了劳动量,提高了采摘效率。     

折叠臂式的可调间隙梳式异形果实采摘机

针对当前我国大部分地区水果采摘依然主要靠人工、作业范围广、触碰力度控制要求高等问题,以果实采摘机为研究对象,设计了一种由双采摘头、端面凸轮、伸缩机构、收集容器等装置组成的折叠臂式的可调间隙梳式异形果实采摘机。利用该机械装置机构合理,制造方便,操作容易的特点,来达到高效采摘、降低劳动力、减少生产成本等目的。     

具有形状自适应的欠驱动拟人机器人手指

为了实现使用较少驱动器获得较多的自由度,从而在不增加控制难度的前提下,更好地抓取物体以及增加手的拟人化,需要研究欠驱动机械手指装置。提出了一种新的设计思想,以此为指导设计了一种机械手指装置,并对其主要设计参数进行了详细分析。试验证明,该装置可以作为机器人拟人手的一个手指或手指的一部分,用以实现机器人拟人手较少驱动器驱动较多的手指关节自由度,并具有抓取不同形状、尺寸的物体的自适应性,降低了装置对控制系统的要求。该装置外形与人手的手指相似,结构简单、可靠、易加工、体积小和重量轻。     

水果自动采摘车设计

经过调研发现果园中水果采摘仍然以人工为主,机械为辅,并没有达到完全自动化采摘的程度,所以我们研究设计一种新型水果采摘车用来取代人工采摘。水果采摘车通过行走装置、识别装置、升降装置、切断装置、抓取装置及控制器来实现自动采摘水果的目的,从而大幅降低果农的工作量,提高水果采摘的效率以及水果完好率。     

果蔬采摘欠驱动机械手爪设计及其力控制

为了实现果蔬的无损采摘,采用欠驱动原理设计出一种结构更简单、通用性更强的末端执行器。欠驱动机构是指驱动器数目少于机构本身自由度数目的机构,基于欠驱动原理设计的机械手结构简单可靠,抓取物体时具有形状自适应能力,手指可完全包络物体,可以通过最大接触力的闭环力反馈控制来实现无损采摘。基于这一设计思想设计出仅靠一个电动机驱动三个手指的机械手爪,通过理论分析、手爪机构设计与建模、结构参数优化,确定设计尺寸制出机械手爪,设计控制电路结合力反馈控制进行抓取试验。试验结果表明该手爪能实现期望的抓取与最大接触力控制功能,并具有控制简单可靠、抓取稳定、不损伤果实等特点。     

草莓采摘机器人的系统研究设计

采摘机器人在农业机械设施中扮演着越来越重要的角色.通过对国内外采摘机器人现状的分析及采摘环境的研究,设计了一套基于双目立体识别技术的草莓采摘机器人结构,对图像识别系统、采摘机械手与存储装置、草莓运送装置、提升装置等部分及其原理进行分析,得出相关设计参数,通过计算机运动仿真分析,验证了其设计的可行性.草莓采摘机器人在降低...     

基于气压传动的高空水果采摘收集机械设计

针对现有辅助人工采摘机械存在的结构复杂、操作困难以及采摘环境差等问题,设计了一款基于气压传动的半自动高空水果采摘收集机械装置.此装置采用气压传动的设计思路,由一个小型气泵提供压缩空气,由电源、电磁阀以及导气管组成气压传动系统,利用曲柄滑块机构和类球型剪切机构完成对高空水果的采摘.通过对气缸进行受力分析,计算出所需的最大...     

双把手水果采摘收集装置设计与采摘应用分析

为了灵活高效的采摘高枝带梗水果,提供了一种可以同时采摘水果和收集水果的装置。装置通过设置双把手来分别操控采摘头转头、旋转、抓取,提高了采摘效率;通过设置转头装置和旋转装置改进了采摘方法;通过设置水果缓冲收集装置实现了水果无伤收集;通过设置地面支撑装置提供了支撑力。装置主要应用于苹果、梨子等水果采摘,适用于现阶段果农的使用。     

一种林果自动清收装置的设计

文章设计了一种林果自动清收装置,由清理和收集装置组成.其中清理装置利用了双作用气缸的往复直线运动实现对果实的振动,使其与树枝分离,并通过偏心伞收集装置进行收集.这种振摇式林果自动清收装置结构小巧、灵活、实用性较强,对果实几乎没有损伤,与人工采摘相比可以大幅提高果农的清收效率和经济效益.     

一种欠驱动苹果采摘机器人末端执行器的设计

提出了一种实用型欠驱动苹果采摘机器人三指末端执行器,并运用Unigraphics NX进行了机构设计及三维模型的创建。通过设计多指节手指和腱绳结构,以达到提高机构抓取灵活性的目的。基于手指抓取动作的运动原理,分析了腱绳力与关节转矩之间的关系。以保证不损伤苹果表面的极限载荷为设计约束条件,以实现机构运动的可靠性和灵活性为目标,设计了抓取机构的关键零件扭簧,确定了扭簧的结构参数。这种新型欠驱动末端执行器可以有效提高机构的灵活性和适用性,对不同尺寸、近球状的其他果实,具有一定的抓取适用性。     

高效率手持草莓采摘器机械装置设计

文章设计了一种高效率手持草莓采摘器。该装置主要由握把、连杆、剪切机构、刀架、刀具和草莓承接盘组成,通过四杆机构、齿轮连杆机构和曲柄导杆机构等多个机构串联实现对草莓的采摘。该装置能快捷剪断草莓茎部,实现站立式采摘。     

灵巧节能的单自由度仿真机械手驱动机构设计

为解决机器人自动装配、医学康复断指再造等多接触抓取装置驱动元件多,结构复杂且笨重的问题,设计了一种灵巧节能的单自由度仿真机械手的驱动机构,推导了各指节间的运动关系方程,利用ADAMS建立了其参数化仿真模型,分析了特定构件尺寸的机构运动轨迹与人手抓取轨迹的差距,进而提出满足人手抓取轨迹、驱动力矩小、各构件尺寸小的驱动机构的优化数学模型,经NSGA-II算法获得与人手抓取轨迹相差无几的多个最优方案,并用参数化模型进行了验证。设计结果表明,所提出的驱动机构仅需一个驱动元件即能实现手指各关节的灵巧运动,且结构尺寸小,满足节能环保的要求,是仿真机械手设计的新尝试。     

基于欠驱动机构的仿人机器人手爪设分

通过研究人手的生理结构特点,模仿人手结构,设计出仿人机器人手爪。整个手爪设计有拇指、食指、中指和小指,每个手指有三个关节。采用欠驱动连杆机构设计出结构紧凑的三关节手指机构以实现包络抓取和精确捏取。设计出高度集成的大功率小体积的驱动和传动机构并通过一个电机调整拇指机构的位置,以形成多种抓取模式。最后介绍了该手爪的控制以及抓取实验。     

无线同步仿生机械手系统的设计

针对大多数机械手只具有微机控制或程序控制,无法实现与人手动作同步的不足,设计了15自由度无线同步仿生机械手系统。采用体感机械手套实时采集人手动作并无线发送给仿生机械手。15自由度仿生机械手采用微分算法调节舵机转动角度,实现同步模仿人手抓取等动作。经过测试分析,无线同步仿生机械手系统抓取不规则形状或柔软物体用时均小于2 s,每根手指抓取误差均小于0.9°。     

智能机器人——第二讲 机器人机械手(二)

六、人手与机器人的手机器人手部是机器人的关键部件之一。它主要用来抓取物件或握持工具,由手指、传力机构和驱动装置等组成。机械手的手部类似人手,但它很难作到跟人手那样灵活、自由。人手由五个手指和一个手掌构成,手指的活动范围虽然有限,但是它不仅可以自由屈伸,而且可以开合,手指与手掌配合起来可以进行各种灵巧而复杂的动作。因为人手具有一定的握力,对抓取物件又有各种感觉功能,能够根据抓取物     

高架草莓采摘机器人系统研究

针对传统人工采摘草莓带来的问题以及我国高架草莓种植面积的迅速推广,为实现草莓采摘的自动化、机械化,设计了高架栽培草莓的采摘机器人系统。高架草莓采摘机器人系统由软件和硬件2部分组成。硬件包括履带式行走机构、三自由度工作台、末端采摘机构以及STM32f103vet6芯片作为控制系统硬件。软件包括成熟草莓的识别、三维坐标定位。实验数据表明高架草莓采摘机器人系统可以完成成熟草莓的识别、成熟草莓的双目定位以及成熟草莓的采摘工作。成熟草莓识别率达到95%以上,在1120mm内双目草莓定位精度1.5cm±5%,完全满足草莓采摘的要求。