1、结合山茶生长区的地域特点，设计适合于该地形行走的底盘结构，并且具有较强的负载能力。.采摘平台的升降结构设计要求结合山茶树的外形尺寸特征，设计具有定行程的升降系统，实现采摘平台的上升与下降，以达到方便采摘山茶的目的。.采摘平台的电气控制系统设计结合各单元的机械结构，设计对应的电气控制系统实现对相应动作的控制。山茶采摘平台机械设计.底盘的设计基于全向轮的分析作为移动机器人而开发的移动机构种类已相当繁多，仅就地面移动而言，移动机构就有车轮式履带式腿脚式躯干式等多种形式。其中全方位轮式移动机构无需车体做出任何转动便可实现任意方向的移动，并且可以原地旋转任意角度，运动非常灵活，可沿平面上任意连续轨迹走到要求的位置。单个辊子的运动原理全向轮外形像个斜齿轮，轮齿是能够转动的鼓形辊子，辊子的轴线与轮的轴线成角度。这样的特殊结构使得轮体具备了三个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。

2、数.齿数压力角齿点高系数齿顶间隙数.机器人电路硬件电路设计.系统原理框图系统工作原理系统核心为，其中电源电路给提供.正常工作电压，按键电路通过改变其输入引脚的电平信号，并通过处理来提供所需要的输出信号。的定时器输出信号给伺服器，从而达到对伺服电机正反转以及调速的控制。图系统原理框图.机器人主控制板结构及说明山茶采摘平台能完成控制运算速度定位精确和可靠性等要求，以及在复杂的作业中更稳定和实用以及工业方面的改装，我选择芯片。系列基于专为要求高性能低成本低功耗的嵌入式应用专门设计的内核。从理论上证明全方位轮是如何协调实现机器人的全方位运动的，并且为进步建立动力学模型提供基础。本文作了三个合理的假设忽略本体及辊子的柔性忽略工作场地的不规则，即四个全方位轮能同时正常运转全方位轮与工作面有足够大的摩擦力，轮体不存在打滑现象。首先设定移动机器人的几个不同坐标系，推导不同坐标系间的变换关系进而求轮。

3、令信息作为下级从机，各关节分别对应个，进行插补运算和伺服控制处理，实现给定的运动，并向主机反馈信息。.山茶采摘平台设计方案对于智能可升降式移动平台来说，其主要性能是平台运行过程中的稳定性准确性安全性以及可操作性。通过学习和总结以往的各种产品，拟定了采摘平台的设计方案如下移动底盘采用自主研究设计的山地行走系统用全向履带，使采摘平台适用于山区地形，而且在坡地行走的转向过程中无需调整履带的朝向，降低了操作的复杂度，提高了行走的稳定性。升降机构采用行星齿轮啮合折叠式升降结构，其具有升降平稳准确运输状态尺寸小安全可靠等优点，结构紧凑使其生产作业轻松自如。控制系统主控芯片采用系列，其芯片高性能低成本低功耗的嵌入式应用等特点，在复杂的作业中更稳定和实用以及方便工业方面的改装。.研制概要课题要求设计山茶采摘平台，目的是减轻人工的劳动强度，提高工作效率。系统主要包含以下内容.采摘平台的底盘结构设计要。

4、动作,图所示为用于比赛的收集机器人，其上升下降机构为采摘平台的升降机构的实验模型。图升降结构收集机器人行星齿轮折叠式升降机构各齿轮参数如下大齿轮太阳轮的参数模数.齿数压力角齿点高系数齿顶间隙数.升降齿轮的参数模数.齿数压力角齿点高系数齿顶间隙数.选定小齿轮类型精度等级齿轮材料及齿数考虑此减速器的功率及现场安装限制，故大小齿轮都选用直齿圆柱齿轮传动。升降运动速度不高，故选用八级精度小齿轮材料选用调质，齿面硬度为小齿轮，大齿轮材料为钢调质硬度为。选小齿轮齿数。初步设计小齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计确定各参数的值试选.计算小齿轮传递的转矩。由表查得由表得材料的弹性影响系数.齿轮的疲劳强度极限由图，查小齿轮的接触疲劳强度大齿轮的接触疲劳强度。由公式计算应力值环数查图取接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力。取失效概率为,安全系数,由公式得.许用接触应力综上计算主动小齿轮行星轮的参数模。

5、且我和指导老师也同时讨论了这几种机构的设计方案，但为了满足实验的要求，必须稳定可靠速度快动作准确方便控制等特点。在指导教师的组织下，我进行了多次选择和分析.采用直线轴承式升降是种以低成本生产的直线运动系统，用于无限行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴呈点接触，故使用载荷小。它输入的是电信号，输出的是线角位移量。机器人使用的驱动装置主要是电力驱动装置，如步进电机伺服电机等，此外也有采用液压气动等驱动装置。检测装置的作用是实时检测机器人的运动以及工作情况，根据需要反馈给控制系统，与设定信息进行比较后，对执行机构进行调整，以保证机器人的动作符合预定的要求。控制系统有两种方式。种是集中式控制，即机器人的全部控制由台微型计算机完成。另种是分散式控制，即采用多台微机来分担机器人的控制，如当采用上下两级微机共同完成机器人的控制时，主机常用于负责系统的管理通讯运动学和动力学计算，并向下级微机发送指。

6、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。

7、体雅可比矩阵，并求出运动学问题的正逆问题最小二乘解。在运动学基础上，求轮体复合系统在固定坐标系中的加速度及加速度能，并求出动力学正逆问题解，为全方位移动机器人的进步研究提供理论模型。图山茶采摘平台移动底盘种山地行走系统用全向履带行走系统可分为轮式和履带式两大类。轮式行走装置的特点是功耗低，较机动，但是通过性能比履带式差履带式的特点则是与地面接触面积大，通过能力强，且履带式行走装置可利用履带的差速实现转弯，转弯半径小，甚至是原地转弯。但目前履带行走装置在使用的过程中存在两个较严重的缺点是转向时由于与地面接触面积大摩擦力大，所以功率消耗大，零件易磨损二是在改变运动方向时需要调整履带的朝向，增加了操作的复杂性。.种全向履带，可实现履带不同角度横向平移的履带，其特征在于，所述全向履带具有履带主体，其由履带板和履带销组成，履带销将履带板连接起来构成履带链环履带板中间有孔，与主动轮啮合，每块履。

8、的工作强度。.国内外研究现状收获作业的自动化和机器人的研究始于世纪年代的美国年，采用的收获方式主要是机械震摇式和气动震摇式，其缺点是果实易损，效率不高，特别是无法进行选择性的收获。从世纪年代中期开始，随着电子技术和计算机技术的发展，特别是工业机器人技术计算机图像处理技术和人工智能技术的日益成熟，以日本为代表的西方发达国家，包括荷兰美国法国英国以色列西班牙等国家，在收获采摘机器人的研究上做了大量的工作，试验成功了多种具有人工智能的收获采摘机器人，如番茄采摘机器人葡萄采摘机器人黄瓜收获机器人西瓜收获机器人甘蓝采摘机器人和蘑菇采摘机器人等。机器人可能成为美国农场的重要组成部分由于美国政府采取了更加严格的边境管理政策，些依靠外来移民劳动力的农场主正将他们的视野转向种正在发展中的新代摘果机器人。此类机器人可以从事从采集酿酒用的葡萄直至清洗和摘取莴苣心的工作。目前这类机器人正处于全面发展时期，。

9、带板两侧各安装个毂轮，毂轮通过轴和轴承安装在履带板上，可以灵活的转动。.根据所述的全向履带，其中履带板两侧的轮毂平行排列，毂轮的中心轴与传动轴线空间所成夹角为度。综上分析，这种无需调整履带朝向便可实现自由转向的全向履带尤其适用于山区地形的果园采摘平台，它即具有履带的通过性强的特点适合山地坡地行走，而且在坡地行走的转向过程中无需调整履带的朝向，降低了操作的复杂度，提高了行走的稳定性。其效果是电机驱动主动轮运转带动履带链环运动，在两侧履带链环出现转速差时会产生转向运动，由于本发明的履带板上安装有毂轮，所以此刻履带的转向无需改变朝向。适合安装于农业用作业机械土木用作用机械或建设用作用机械等行驶车辆的全向履带。我们结合轮式底盘和履带式底盘的优点和使用条件，决定用我们自主研究设计的全向履带作为山茶采摘平台的移动底盘。.升降机构的设计升降机构可以选择丝杆导轨滑块直线滑轨式和直线轴承式等机构，并。

10、自由度机械手，另外在底座增加了个线性滑动自由度。收获后黄瓜的运输由个装有可卸集装箱的自走运输车完成。整个系统无人工干预就能在温室工作。术和研究具有重要的意义。现今国内外有些公司已经解决了机器采茶的问题，但是由于该机器结构复杂，核心机构和工作部件需要进口，价格昂贵。而且该机的易损部件也是核心零部件还不能国产化，导致使用成本大大提高，所以国内的机械化采茶的效率还很低，中小型茶农也很难购买该类机器，即使有能力购买采摘机，高昂的使用维护成本会使茶农的种植收益大打折扣。针对这种状况，本文主要以山茶采摘平台作为研究对象，目标是提高采摘工作效率，降低茶农成本，提高利润。山茶采摘平台行走控制系统设计的目的是用先进的机械化来替代繁重且低效益的农业生产方式，使农民采摘作业的更高效更科学化更省力。利用山茶采摘平台行走控制系统实现对果实成熟时采摘的机械化，智能化。极大地提高了采摘的工作效率，降低了人工作业。

11、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山茶,采摘,平台,设计,研究,钻研,毕业设计,全套,图纸摘要关键词前言.研究意义与目的.国内外研究现状山茶采摘平台创意设计与方案.机器人般组成.山茶采摘平台设计方案.研制概要采摘平台机械设计.底盘的设计基于全向轮的分析种山地行走系统用。

12、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，降低果实的损伤率三是要提高采摘机器人的通用性，提高机器人的利用率。荷兰的黄瓜采摘机器人年，荷兰农业环境工程研究所研制出种多功能黄瓜收获机器人。该研究在荷兰的温室里进行，黄瓜按照标准的园艺技术种植并把它培养为高拉线缠绕方式吊挂生长。该机器人利用近红外视觉系统辨识黄瓜果实，并探测它的位置。机械手只收获成熟黄瓜，不损伤其他未成熟的黄瓜。采摘通过末端执行器来完成，它由手爪和切割器构成。机械手安装在行走车上，行走车为机械手的操作和采摘系统初步定位。机械手有个自由度，采用三菱公司。

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