機械臂作為迄今為止人工智能程度最高的科技產(chǎn)品代表,其應(yīng)用已經(jīng)涉及制造業(yè)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等方面。下文是小編為大家整理的關(guān)于機械臂畢業(yè)論文參考范文的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!
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淺論瓜果采摘機械臂的改進與試驗研究
摘要 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)機械，而現(xiàn)有的瓜果采摘機械臂難以滿足全方位采摘瓜果的需要，針對這種不足，通過改進瓜果采摘機械臂設(shè)計原理及方法，創(chuàng)制了能在任意空間目標(biāo)點采摘瓜果的機械臂，并對新改進的機械臂進行了試驗，取得了預(yù)期的結(jié)果，這對現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展是大有益處的。
1.瓜果采摘機械的現(xiàn)狀及改進的意義
現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開農(nóng)業(yè)科技技術(shù)的不斷進步，未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展也離不開機械化。而現(xiàn)有的瓜果采摘機器人的機械臂存在著不少問題，如它們大多直接購買現(xiàn)有工業(yè)機械手，而這些機械手不但成本較高，且所占空間大，在采摘瓜果的過程中往往不盡如人意，這些問題無疑會影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
因此針對現(xiàn)在瓜果采摘機械臂的這種不足，通過改進瓜果采摘機械臂設(shè)計原理和設(shè)計方法，創(chuàng)制了能在采摘范圍內(nèi)的任意目標(biāo)點采摘瓜果的機械臂，并對新改進的機械臂進行了驗證試驗，驗證了這種新創(chuàng)制了瓜果采摘機械臂的有效性和實用性，這對現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展是大有益處的。
2.農(nóng)業(yè)采摘機械臂設(shè)計原的優(yōu)化與創(chuàng)新
瓜果采摘的機械化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的需要，而使用農(nóng)用機械進行瓜果采摘仍需要遵循瓜果采摘的一般要求，那就是這些機械設(shè)備要占地面積小，采摘的范圍要大，采摘瓜果要靈活且準確率高，并且要減少采摘給瓜果原株成長造成的傷害。
因此，這些就決定了瓜果采摘機械臂的設(shè)計要盡可能滿足這些要求，另外還要降低采摘成本，提高采摘瓜果的效率，適應(yīng)現(xiàn)代市場經(jīng)濟發(fā)展的需要。而傳統(tǒng)的農(nóng)用瓜果采摘機器人所使用的機械臂，多是直接購買現(xiàn)有工業(yè)機械手，它們不但成本較高，且所占空間大，在使用過程不盡人意。為了保證新改進的機械臂采摘的靈活性，研制出新型的瓜果采摘機械臂，而改進了傳統(tǒng)瓜果采摘機器人的設(shè)計原理和設(shè)計方法。
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括四大類：直角型、圓柱型、坐標(biāo)型和關(guān)節(jié)型。對這四種機器人的優(yōu)劣進行了綜合的分析對比，最終選擇了關(guān)節(jié)型的瓜果采摘機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
理論上6個自由度的機械臂設(shè)計雖然可以達到三維空間的任何點，但這種按照這種理論設(shè)計出來的機械臂往往結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在采摘瓜果的過程中不易控制。而同樣是通過三維空間來確定采摘瓜果的目標(biāo)位置，采用了4個自由度來控制機械臂靈活性的設(shè)計更具優(yōu)勢和實用性。
3.瓜果采摘機械臂設(shè)計方法的改進
對瓜果采摘機械臂進行改進使之更能滿足瓜果采摘的實際需要，改進機械臂的設(shè)計原理只是創(chuàng)制新機械臂的基礎(chǔ)，還需要在此基礎(chǔ)上在具體設(shè)計過程中進行改進。首先，改進機械臂設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)，來確定瓜果采摘的空間范圍，這需要計算出機械臂腕關(guān)節(jié)最小的回轉(zhuǎn)角度;其次，瓜果采摘機械臂的設(shè)計需要考慮相關(guān)的設(shè)計變量
這些變量包括機械臂底座的高度、機械臂的長度、腕關(guān)節(jié)的長度以及機械臂腰部的回轉(zhuǎn)角、肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)角范圍、腕關(guān)節(jié)的`轉(zhuǎn)角等，通過分析瓜果采摘過程中的實際需要，最終對除了底座的高度和腕關(guān)節(jié)的長度外的其他變量進行改進，進而確定采摘瓜果的空間范圍，此外，還根據(jù)機械臂本身與目標(biāo)瓜果之間的位置關(guān)系以及機械臂自身結(jié)構(gòu)的限制等因素
來改進設(shè)計機械臂的變量等。其次，還需要改進機械臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)，是機械臂設(shè)計結(jié)果更加合理。整個機械臂的改進都經(jīng)過詳細的計算和重新設(shè)計，才使新創(chuàng)制的機械臂在使用過程中更加便捷。
4.對新創(chuàng)制機械臂的試驗及分析
為了驗證新創(chuàng)制的瓜果采摘機械臂是否能準備定位目標(biāo)果實的空間位置及是否能準確采摘到瓜果，因此對新創(chuàng)制的機械臂進行了試驗。選擇了目標(biāo)瓜果采摘范圍內(nèi)的若干個制定的采摘位置，和隨機選取的若干個采摘位置進行試驗，并對數(shù)據(jù)進行記錄和分析。通過對比瓜果采摘的理論數(shù)值、實際采摘數(shù)值及誤差值進行對比分析，我們發(fā)現(xiàn)新創(chuàng)制的機械臂能準確到達目標(biāo)采摘范圍中的任意位置，并且在采摘過程中機械臂工作穩(wěn)定、機械臂本身無明顯抖動現(xiàn)象。這充分表明新創(chuàng)制的機械臂的合理與成功。
通過分析機械臂試驗數(shù)據(jù)還可以發(fā)現(xiàn)，機械臂實際工作中的數(shù)值與理論數(shù)值之間存在著誤差，對目標(biāo)果實定位誤差的存在雖然是不可避免的，但還是對誤差產(chǎn)生的原因進行分析，主要包括以下兩點：
第一，機械臂個部件加工裝配的原有誤差，是機械臂各個連接桿之間產(chǎn)生了位置上的誤差;
第二，機械臂各關(guān)節(jié)的電動機采用的是獨立的控制方法，它們在同時運行時由于慣性及重力等的影響，導(dǎo)致機械臂各關(guān)節(jié)在角度的控制上產(chǎn)生了誤差。針對上述影響誤差的因素，可在以后機械臂設(shè)計研究過程中采取相應(yīng)的補救方法：首先，可以采用先進的計算機技術(shù)來補償由加工裝配偏差所引起的位置誤差。其次，采用其他先進的控制方法或通過機械模型的控制方法，來提高機械臂在采摘瓜果工作中的精準度。
5.結(jié)論
針對現(xiàn)有瓜果采摘機械手不但成本較高，且所占空間大，在使用過程不盡人意的諸多缺點，通過改進機械臂設(shè)計原理及方法，創(chuàng)制了能在任意空間目標(biāo)點采摘瓜果的機械臂，這種機械臂設(shè)計不僅結(jié)構(gòu)簡單緊湊，采摘范圍廣而所占空間較少，且操作的靈活度高。
此外，新創(chuàng)制的瓜果采摘機械臂生產(chǎn)所使用的材料簡單易得，生產(chǎn)成本大為降低。對新創(chuàng)制的機械臂進行了試驗，結(jié)果表明：新創(chuàng)制的機械臂能準確到達目標(biāo)采摘范圍中的任意位置
并且在采摘過程中工作穩(wěn)定、機器本身無明顯抖動現(xiàn)象，能滿足瓜果采摘的任務(wù)需要。這無疑說明新創(chuàng)制的機械臂是合理且有效的，只是機械臂在精準定位瓜果的空間位置時存在一些誤差，這需要在以后的工作做進一步研究和改進。
參考文獻：
[1].趙金英，張鐵中，楊麗.西紅柿采摘機器人視覺系統(tǒng)的目標(biāo)提取[J].農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2006，37(10)：200～203.
[2]郭峰，曹其新，崔永杰等，用于草莓收獲機器人的果實定位和果柄檢測方法[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2008，24(10)：89～94.
[3]宋健.茄子采摘機器人結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計與仿真[J].機械設(shè)計與制造，2008，6(6)：166～168.
[4]孫杏初.關(guān)節(jié)型機器人主連桿(手臂)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報，1996，22(4)：509～512.
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