关节型果蔬采摘机械臂优化设计与试验

摘要：

针对现有采摘机械臂存在的问题,研制了四自由度的关节型果蔬采摘机械臂.为使机械臂能够灵活高效地收获目标空间果实,同时尽量减少机械臂的操作空间和结构尺寸,提出了一种应用于采摘空间为任意立方体,通用的关节型机械臂结构参数优化方法:以工作空间为约束条件,建立优化设计的数学模型,并利用Matlab优化工具箱来实现.为验证优化方法的合理性,以温室环境下黄瓜采摘作业为例,对研制的采摘机械臂进行了结构参数优化；并对优化后的机械臂进行了运动规划试验.结果表明:优化后的机械臂能包容黄瓜采摘所要求的全部目标空间,并能到达目标空间的极限点和其他采摘点,在x、y、z方向上的最大定位误差分别为:4.3、5.6、6.8 mm,基本能满足黄瓜采摘作业的要求.

关键词：果蔬、采摘、机械臂、结构优化、工作空间、运动规划

所属期刊栏目：42

分类号：TP24(自动化技术及设备)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划资助项目2007AA04Z222、2009AA04Z209

在线出版日期：2012-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：191-195