果蔬采摘欠驅(qū)動機械手爪研究.pdf

1、21世紀(jì)是農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的重要時期。果蔬采摘時，末端執(zhí)行器抓取或夾持力過大，易壓傷果蔬外表，這個問題是設(shè)計末端執(zhí)行器時核心問題之一。為了實現(xiàn)果蔬的無損采摘，采用了欠驅(qū)動原理設(shè)計出一種結(jié)構(gòu)更簡單、通用性更強的末端執(zhí)行器。欠驅(qū)動機構(gòu)的執(zhí)行器個數(shù)小于機構(gòu)本身自由度數(shù)目，這樣的設(shè)計使得機械手具有簡單可靠的特點，抓取物體時具有形狀自適應(yīng)能力，手指可完全包絡(luò)物體，可以通過閉環(huán)力反饋控制最大接觸力來實現(xiàn)無損采摘。
　　通過對欠驅(qū)動原理的理論分析

2、，完成了一種果蔬采摘欠驅(qū)動機械手爪的設(shè)計與制造，僅靠一個電機驅(qū)動三個手指。為了研究手指接觸力的影響因素，并對手指機構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)分析，得出手指關(guān)節(jié)的接觸力計算模型。
　　以受力均勻為目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計，得出手指各關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)。確定機構(gòu)尺寸之后進(jìn)行ADAMS動力學(xué)仿真，分析在不同扭簧剛度以及抓取不同直徑的蘋果的情況下的抓取受力情況。
　　為了實現(xiàn)控制功能，完成了以ARM為核心的硬件電路設(shè)計，并進(jìn)行了程序編寫，包括下位機控