果蔬采摘欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手爪研究.pdf

1、21世紀(jì)是農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的重要時(shí)期。果蔬采摘時(shí)，末端執(zhí)行器抓取或夾持力過(guò)大，易壓傷果蔬外表，這個(gè)問(wèn)題是設(shè)計(jì)末端執(zhí)行器時(shí)核心問(wèn)題之一。為了實(shí)現(xiàn)果蔬的無(wú)損采摘，采用了欠驅(qū)動(dòng)原理設(shè)計(jì)出一種結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、通用性更強(qiáng)的末端執(zhí)行器。欠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的執(zhí)行器個(gè)數(shù)小于機(jī)構(gòu)本身自由度數(shù)目，這樣的設(shè)計(jì)使得機(jī)械手具有簡(jiǎn)單可靠的特點(diǎn)，抓取物體時(shí)具有形狀自適應(yīng)能力，手指可完全包絡(luò)物體，可以通過(guò)閉環(huán)力反饋控制最大接觸力來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)損采摘。
　　通過(guò)對(duì)欠驅(qū)動(dòng)原理的理論分析

2、，完成了一種果蔬采摘欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手爪的設(shè)計(jì)與制造，僅靠一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)三個(gè)手指。為了研究手指接觸力的影響因素，并對(duì)手指機(jī)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)分析，得出手指關(guān)節(jié)的接觸力計(jì)算模型。
　　以受力均勻?yàn)槟繕?biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出手指各關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)。確定機(jī)構(gòu)尺寸之后進(jìn)行ADAMS動(dòng)力學(xué)仿真，分析在不同扭簧剛度以及抓取不同直徑的蘋(píng)果的情況下的抓取受力情況。
　　為了實(shí)現(xiàn)控制功能，完成了以ARM為核心的硬件電路設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了程序編寫(xiě)，包括下位機(jī)控