番茄采摘雙臂機器人設計與控制系統(tǒng)研究.pdf

1、溫室高價值果蔬采收目前大多數(shù)仍依靠人力實現(xiàn)，隨著中國人口老齡化，勞動力成本上升，亟需產(chǎn)生新型自動化解決方案。機器人技術已經(jīng)在工業(yè)自動化領域得到廣泛應用，其在農業(yè)領域亦將發(fā)揮出巨大作用。
　　本課題主要聚焦于溫室鮮食番茄的自動采收，設計開發(fā)了番茄采摘雙臂機器人。本文的研究成果主要包括：
　　1)針對設施環(huán)境作業(yè)機構運動鏈、尺寸鏈和構型載荷譜多約束協(xié)同設計問題，使用SolidWorks完成了雙臂機器人機械結構的設計工作和虛擬裝配

2、，并對關鍵部位進行有限元校核。采用改進的D-H參數(shù)描述機器人連桿坐標系關系，并對5自由度機械臂的正運動學、逆運動學解法進行了分析，逆運動學算法用到了空間圓參數(shù)方程和函數(shù)極值點。
　　2)針對串聯(lián)機械臂多關節(jié)運動實時協(xié)同驅動問題，機械臂采用了基于EtherCAT總線的多軸聯(lián)動伺服控制方案，末端執(zhí)行器則采用串口連接單片機控制。之后設計了提高機械臂重復定位精度和絕對定位精度的方案，其中在校準絕對精度時使用了機器視覺輔助，以糾正標準模型偏