東北電力大學

菠蘿采摘機的設計機械工程學院2014級本科機械145班答辯人：王福旺導師：目錄采摘機的總體設計2采摘機主要部件的設計3單片機控制設計4研究成果5論文總結6緒論1緒論——背景1——意義1.采摘機的背景及意義果園農業的快速發展，促進了采摘機械的誕生。從上世紀開始，以美國為首的西方國家就率先開始采摘機械的研究。隨著計算機的出現與自動控制技術的快速發展，采摘機器人的研究開始起步。而如今人工智能的快速推進為采摘機器人的研究注入了新鮮血液，采摘機器人的自動化控制愈加完美和智能。背景作用1減少果品的損傷2節約勞動力成本3提升采摘過程的效率4促進菠蘿產業的規模化種植01減少果品的損傷02節約勞動力成本提升采摘效率0304促進菠蘿產規模業的規模化種植1.采摘機的背景及意義采摘機的總體設計——菠蘿種植模式的特點2——采摘機總體方案設計2.菠蘿種植模式特點種植模式以種植的行間距確定機器的尺寸菠蘿的種植密度原則上以三四千株每六百多平方米(畝)為合理的種植密度，且處于地勢平緩的地帶。果實重量等以果實的各項數據確定機械手爪統計菠蘿果實的大小、輕重及果柄的高度是為了可以更好設計出末端執行器的大小與傳送的所需的功率。果實的受力以此確定輸入單片機的限定力的大小得到了菠蘿果實與果柄的連接力大約為30.82N，為接下來的采摘機器設計提供了理論上的數據支持。2.采摘機的設計采摘部分機架部分動力部分傳動部分升降部分這里我們設計了機械手爪作為采摘的執行機構。作為整個機器的支撐部分，我們采用了自走小車的形式。這里我們采用導軌與滑塊結合的形式，輸送相應的機構到達指定的位置。采用直流電機作為動力源，可以提供較大的扭矩。這里我們采用了絲杠機構用于機械手爪的傳送。總體設計采摘機主要部件的設計——末端執行器的設計3——切割裝置的設計3.末端執行器的設計分類選型要求132采摘機器人的末端執行器種類繁多，根據不同標準有不同的分類。夾持式的機械手爪部分可以分為平移型和回轉型兩種方式。應具有適當的夾緊力和驅動力，手指要有一定的開閉范圍，具有一定的夾持精度結構比較緊湊、自身的重量不能太大。末端執行器的所作用對象的外形特性決定了執行器的設計方式。不僅如此，它的工作方式也影響了它的結構。3.末端執行器的結構型式和工作原理主要包括一個伺服電機，一個絲杠機構和由絲杠運動帶動的連桿機構，兩個機械手的手爪傳動部分設計，抓取和切斷機構設計，控制機械手爪張合的電機的選擇計算。由視覺定位系統進行定位，然后電機轉動帶動手爪的張合工作原理部件設計整體結構3.切割裝置設計123刀片設計一個直徑為160mm的刀片用于切割果實。將刀架部分安裝在傳動機構上，用于傳送機架到達指定位置。傳動機構設計一個可以搭載刀片的機架裝置，可以高速旋轉刀片。機架輸入您的文字4.單片機控制系統設計紅外測距模塊的基本原理比較簡單，它可以發出光線，然后再接受光線。通過這種方式就可以獲取被檢測物體的某些特定信息菠蘿采摘機上各個裝置的移動均采用直流驅動電機作為動力源來實現，利用驅動電機可以控制絲杠的正向和反向轉動，也可以調節速度。此次壓力計傳感器的類型采用電阻式應變片。它的工作原理就是通過吸附在基體材料上的電阻隨機體的機械形變而產生阻值變化的現象來進行判斷。接近開關用以檢測移動機器人一些動作的極限位置，如機器人的運動限位、位置初始化。接近開關通常有一個常開觸點和一個常閉觸點，內部是一個單刀雙擲開關，即有一個常開開關和一個常閉開關，公用一個公共端，一般中間腳為公共端。紅外測距模塊電路設計電機驅動電路設計壓力傳感器的系統設計接近開關，光電開關研究結果——菠蘿總機的成品5——相關系統的設計5.研究結果切割裝置的設計多種小型單片機系統的設計傳送系統的設計末端執行器的設計單片機總電路的設計23456采摘小車的設計1考核后需要在獎懲上跟上，沒有實惠的東西員工是不會主動自覺去做的。論文總結——相關總結6——參考文獻——致謝6.論文總結通過研究國外內水果收獲機的現狀分析及對于菠蘿采收機械現狀的研究，確定了本課題研究的具體內容。找出了課題研究的具體方法及實際可操作的技術路線。開始的思考為本次的設計指明了前進方向和所需準備的具體工作內容。23機械系統優化：各個系統的設計465控制系統的設計：各個單片機系統的設計選題：采摘機的設計1設計菠蘿采摘機各個工作的機械系統要結合具體的采摘菠蘿情況，考慮到自身的結構特性。同時。作為設計的主體結構我們采用了小車的形式。根據采摘作業要求，分別對壓力傳感器和視覺傳感器等部件進行設計，并結合相關分析，確定單片機控制電路圖的原理圖。由于相應尺寸的限制和成本的考慮，我們盡可能的是結構簡單。參考文獻高群,于歡,段旭明.蘋果采摘機器人的機械結構設計分析[J].韓東陽.蘋果采摘機[J].農村青少年科學探究.張俊雄,何芬.設施農業采摘機器人研究進展[J].劉繼展.溫室采摘機器人技術研究進展分析[J].葉敏等水果采摘機器人通用夾持機構設計[J].123456參考文獻劉海清,姜文來.世界菠蘿產業發展分析[J].農業展望.致謝大學的學習生活即將結束。在此，我要感謝所有曾經教導過我的老師和關心過我的同學，你們在