番茄收獲機(jī)械手機(jī)構(gòu)分析及雙目定位系統(tǒng)的研究.pdf

1、農(nóng)業(yè)機(jī)器人作為機(jī)器人的一種類型，是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、微電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的集中體現(xiàn)，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、智能化的重要標(biāo)志。 果實(shí)收獲是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的重要環(huán)節(jié)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和作業(yè)質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)收獲作業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化和智能化，基于果實(shí)生物學(xué)特性與栽培方式的收獲機(jī)械人得到了發(fā)展。目前，日本、美國(guó)、荷蘭等國(guó)家已研制了多種收獲機(jī)器人，主要用于收獲番茄、黃瓜、草莓、葡萄、西瓜、甜瓜、蘋果、柑橘

2、、甘藍(lán)等蔬菜和水果。本文設(shè)計(jì)了7自由度番茄收獲機(jī)械手，并對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程及雙目視覺定位系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 本文首先根據(jù)番茄生物學(xué)特性、栽培方式及番茄收獲機(jī)械手機(jī)構(gòu)型綜合原則，確定了番茄收獲機(jī)械手是7DOF冗余度機(jī)械手；以工作空間和桿件結(jié)構(gòu)尺寸為目標(biāo)建立了綜合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，獲得了機(jī)械手結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化解，并根據(jù)實(shí)際工作方式確定了機(jī)械手結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。 在確定了機(jī)械手的結(jié)構(gòu)尺寸后，采用Denavit-Hartenberg方法設(shè)定了番