（毕设全套）山茶采摘平台设计研究（含CAD图纸） ㊣ 精品文档 值得下载

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山茶采摘平台设计研究摘要前这类机器人正处于全面发展时期，将成为收获精致水果和蔬菜的基本工具，目前这些工作仍由手工完成。

圣地亚哥视觉机器人技术发明者德里克莫里卡瓦认为新采摘机器人要依靠先进的运算能力和液压技术，使机器手臂和手指具有近似于人手灵敏度的能力。

现代成像技术同样也使机器能够识别和挑选各种品质的水果和蔬菜。

方法就是将台机械化扫描机器送入果园。

装备有数字成像技术设备的机器人能够生成张三维地图，显示位置成熟度和水果质量。

台采摘机器人按照这些画面，使用他们的长机械臂仔细地采集成熟了的水果。

加州柑橘研究委员会和华盛顿苹果委员会合作开发种水果采摘机器人。

上个月研究人员对原型机进行了检测，但是距离真正的广泛商业应用还有很长的路要走。

另外，加州州立大学弗雷斯诺分校个葡萄酒专家小组正在研制种自动采摘机器人，目的是使葡萄酒业实现更多的机械化。

该新技术包括种称之为近红外线分光计的装置，它可以在采摘之前检测葡萄样品中的糖含量和化学成分。

然后利用这些数据绘制幅全球定位系统地图，收割机器人可以使用这些地图进行导航，在葡萄园中采摘特定的理想成熟葡萄串。

位于萨利纳斯山谷的拉姆齐黑蓝德公司销售能够部分自动使用带状锯或水刀的机器人，机器人从地面收割莴苣，并将莴苣进行装箱，以便清洗和加工。

该公司首席执行官弗兰克梅肯纳奇称，拉姆齐黑蓝德公司开发的种新机器模型已接近完工，这种新机器人可以采摘清洗取心和对莴苣和其他绿色蔬菜进行打包。

日本的果蔬采摘机器人自年第台西红柿采摘机器人在美国诞生以来，采摘机器人的研究和开发历经多年，日本和欧美等国家相继立项研究采摘苹果柑桔西红柿西瓜和葡萄等智能机器人。

目前，日本在水果采摘机器人领域中研究颇丰，其研究出的采摘机器人主要有以下几类。

西红柿采摘机器人日本等人研制的西红柿收获机器人，由机械手末端执行器视觉传感器和移动机构等组成。

西红柿簇可长个果实，各个果实不定是同时成熟，并且果实有时被叶茎挡住，收获时要求机械手活动范围大，能避开障碍物，所以机器人的采摘机械手设计成具有自由度，能够形成指定的采摘姿态进行采摘。

末端执行器由两个机械手指和个吸盘组成视觉传感器主要由彩色摄像机来寻找和识别成熟果实，利用双目视觉方法对目标进行定位移动机构采用轮结构，能在垄间自动行走。

采摘时，移动机构行走定的距离后，就进行图像采集，利用视觉系统检测出果实相对机械手坐标系的位置信息，判断西红柿是否在收获的范围之内，若可以收获，则控制机械手靠近并摘取果实，吸盘把果实吸住后，机械手指抓住果实，然后通过机械手的腕关节拧下果实。

草莓采摘机器人等人还针对草莓的不同栽培模式高架栽培模式和传统模式研制出了相应的采摘机器人。

高架栽培模式由于适合机器人作业被越来越多地采用。

该机器人采用自由度采摘机械手，视觉系统与西红柿采摘机器人类似，末端执行器采用真空系统加螺旋加速切割器。

收获时，由视觉系统计算采摘目标的空间位置，接着采摘机械手移动到预定位置，末端执行器向下移动直到把草莓吸入由对光电开关检测草莓的位置，当草莓位于合适的位置时，腕关节移动，果梗进入指定位置，由螺旋加速驱动切割器旋转切断果梗，完成采摘。

黄瓜采摘机器人黄瓜采摘机器人，采用自由度的机械手，能在倾斜棚支架下工作，这种支架栽培方式是专门为机械化采摘而设计。

黄瓜果实在倾斜棚的下侧，便于黄瓜与茎叶分离，使检测与采摘更容易。

在摄像机前加了滤波片，根据黄瓜的光谱反射特性来识别黄瓜。

其末端执行器上装有果梗探测器切割器和机械手指。

采摘时由机械手指抓住黄瓜后，果梗探测器寻找果梗，然后切割器切断果梗。

功能葡萄采摘机器人葡萄采摘机器人采用自由度的极坐标机械手，末端的臂可以在葡萄架下水平匀速运动。

视觉传感器般采用彩色摄像机，采用三维视觉传感器效果更好些，可以检测成熟果实及其距离信息的三维信息。

在开放式的种植方式下，由于采摘季节太短，单的采摘功能使得机器人的使用效率太低，因此开发了多种末端执行器，如分别用于采摘和套袋的末端执行器装在机械手末端的喷嘴等。

用于葡萄采摘的末端执行器有机械手指和剪刀，采摘时，用机械手指抓住果房，用剪刀剪断穗柄。

除了以上介绍的几种类型的采摘机器人，日本还开发了用于柑橘采摘蘑菇和西瓜收获等的机器人。

目前，果蔬采摘机器人的智能水平还很有限，离实用化和商品化还有定的距离。

主要存在的问题，是果实的识别率和采摘率不高，损伤率较高二是果实的平均采摘周期较长三是采摘机器人制造成本较高随着传感器及计算机视觉等技术的发展，果蔬采摘机器人的研究还需在以下几个方面进行努力是要找到种可靠性好精度高的视觉系统技术，能够检测出所有成熟果实，精确对其定位二是提高机械手和末端执行器的设计柔性和灵巧性，成功避障，提高采摘的成功率，降低果实