L925-草莓采摘机械手结构设计 下载积分：300　资料编号： L925

作品包括:

说明书一份，共56页，约23000字

CAD版本图纸，共31张

摘    要

果实采摘机械手目前在农业领域中占据着重要的位置，它不仅仅是衡量一个企业甚至是一个国家农业发展水平先进程度的重要标准之一，而且它能够提高工作效率，从而为人类带来很高的经济效益。

本次果实采摘机械手是专门为草莓采摘而设计的，根据草莓种植的特点确定了机械手的结构是五自由度，其中包括三个负责旋转的关节和两个负责移动的关节，并且根据多渠道的资料参考最终确定了机械手的主要尺寸以及性能参数。其中最为主要的是电机的选择，因为电机是整个机械手作业的动力来源，只有根据机械手作业的实际情况、进行相应的计算，才能够选择理想的电机，从而根据电机对机械手的尺寸进行优化和整改。在最终方案出来后，可以确定机械手的电机可以满足作业需要。

本次设计通过Pro/E等制图软件对机械手进行三维建模和运动仿真，通过对机械手薄弱部分进行相应的校核计算以及机械手运动轨迹的模拟，对机械手的运动行程也进行了相应的优化，从而可以确定机械手可以满足作业需要。

关键词：果实采摘；机械手；三维仿真；作业空间

目    录

第1章 绪论...............................................................1

1.1 课题背景...........................................................1

1.2 研究的目的和意义...................................................1

1.3 国内研究现状.......................................................2

1.4 国外研究现状.......................................................3

1.5 发展趋势...........................................................4

1.6 课题研究内容.......................................................5

第2章 机械手总体方案设计.................................................7

2.1 对草莓特性的认识...................................................7

    2.1.1 草莓的种植方式...............................................7

2.1.2 草莓的外貌特征...............................................8

2.1.3 草莓的成熟周期...............................................8

2.2 机械手总体方案设计.................................................9

    2.2.1 机械手驱动方案设计...........................................9

2.2.2 机械手结构方案设计..........................................11

2.2.3 机械手行程分析..............................................13

2.2.4 机械手工作空间分析..........................................14

2.2.5 机械手采摘方式..............................................15

2.2.6 草莓识别方案................................................16

2.3 本章小结..........................................................17

第3章 电机选型与计算校核.................................................18

3.1 电机选型参数指标..................................................18

3.2 底座电机选型......................................................19

3.3 大臂俯仰电机选型..................................................20

3.4 腕部旋转电机选型..................................................21

3.5 剪切部分电机选型..................................................22

3.6 手臂升降、伸缩电机选型............................................23

3.7 校核..............................................................27

3.7.1 底部轴承校核................................................28

3.7.2 立柱旋转传动小齿轮校核......................................29

3.7.3 俯仰部分大齿轮传动轴校核....................................30

3.8 本章小结..........................................................33

第4章 果实采摘机械手结构详细设计.........................................34

4.1 底座机构详细设计..................................................34

4.2 手臂升降机构详细设计..............................................35

4.3 手臂俯仰机构详细设计..............................................38

4.4 手臂伸缩机构详细设计..............................................39

4.5 手腕旋转机构详细设计..............................................41

4.6 细节部分详细设计..................................................42

4.6.1 手部剪切装置详细设计........................................42

4.6.2 采集装置详细设计............................................43

4.6.3 俯仰处锁紧机构详细设计......................................44

4.7 本章小结..........................................................45

结论.....................................................................46

参考文献.................................................................47

攻读学士学位期间发表的论文和取得的科研成果...............................48

致谢.....................................................................49

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