机械毕业设计（论文）-柑橘采摘机器人机器臂的结构设计与分析【全套图纸】 .doc

毕业设计（论文）学生申请答辩表课 题 名 称柑橘采摘机器人机器臂结构设计与分析指导教师(职称)马志艳（讲师）申 请 理 由毕业设计已做完，申请答辩学生所在系部机械工程系专业班级09机制6班学号0915011631 学生签名： 日期：全套图纸，完整版设计加153893706毕业设计（论文）指导教师评审表序号评分项目（理工类）满分评分1工作量152文献阅读与外文翻译103技术水平与实际能力254研究成果基础理论与专业知识255文字表达106学习态度与规范要求15总 分100评语 （是否同意参加答辩） 指导教师签名： 另附毕业设计（论文）指导记录册 年 月 日毕业设计（论文）评阅人评审表学生姓名程 果专业班级09机制6班学号0915011631设计(论文)题目柑橘采摘机器人机器臂结构设计与分析评阅人评阅人职称序号评分项目（理工类）满分评分1工作量152文献阅读与外文翻译103技术水平与实际能力254研究成果基础理论与专业知识255文字表达106学习态度与规范要求15总 分100评语评阅人签名： 年 月 日毕业设计（论文）答辩表学生姓名程 果专业班级09机制6班学号0915011631设计(论文)题目柑橘采摘机器人机器臂结构设计与分析序号评审项目指 标满分评分1报告内容思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论有应用价值。402报告过程准备工作充分,时间符合要求。103创 新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。104答 辩回答问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题回答准确，深入。40总 分100答辩组评语答辩组组长（签字）： 年 月 日 答辩委员会意见答辩委员会负责人（签字）： 年 月 日毕业设计（论文）答辩记录表学生姓名程 果专业班级09机制6班学号0915011631设计(论文)题目柑橘采摘机器人机器臂结构设计与分析答辩时间答辩地点答辩委员会名单问题1提问人： 问题：回答（要点）：问题2提问人： 问题：回答（要点）：问题3提问人： 问题：回答（要点）：记录人签名（不足加附页）问题4提问人： 问题：回答（要点）：问题5提问人： 问题：回答（要点）：问题6提问人： 问题：回答（要点）：问题7提问人： 问题：回答（要点）：问题8提问人： 问题：回答（要点）：记录人签名毕业设计（论文）成绩评定总表学生姓名：程 果 专业班级： 09机制6班毕业设计（论文）题目：柑橘采摘机器人机器臂结构设计与分析成绩类别成绩评定指导教师评定成绩评阅人评定成绩答辩组评定成绩总评成绩40%+20%+40%评定等级注：成绩评定由指导教师、评阅人和答辩组分别给分(以百分记)，最后按“优(90-100)”、“良(80-89)”、“中(70-79)”、“及格(60-69)”、“不及格(60 以下)”评定等级。其中，指导教师评定成绩占40%，评阅人评定成绩占20%，答辩组评定成绩占40%。毕业设计（论文）任务书系 部机械工程系指导教师马志艳职 称学生姓名程 果专业班级09机自6学 号0915011631设计题目农业采摘机器人机械臂结构设计与分析设计内容、目标和要求（设计内容目标和要求、设计进度等）目 的 要 求：1. 了解与熟悉农业采摘机器人机械手国内外现状以及相关背景知识；2. 掌握农业采摘机器人机械手的结构设计方法；主 要 内 容：1. 了解与熟悉农业采摘机器人机械手国内外现状以及相关背景知识；2. 完成采摘机械手的方案设计；3. 完成采摘机械手的机械结构设计、液压系统及电气控制部分的设计；4. 绘制机械设计系统图、装配图，主要部件的详细零件图，要求至少一张零号、二张一号图纸；5. 撰写毕业论文，要求观点正确，字迹清楚、工整；6. 查阅与本课题有关的外文资料，翻译一遍5000字外文。主要参考资料1. 机械设计相关书籍资料。 2. 农业采摘机器人机械手设计相关资料。3. 机器人设计相关书籍资料。指导教师签名： 2013年2月 25 日系 部审 核毕业设计（论文）学生开题报告课题名称农业采摘机器人机器臂结构设计与分析课题来源工程实践型院（系）机械学院指导教师马志艳学生姓名程 果学 号0915011631专业班级09机制6一 设计背景及意义1. 背景随着电子技术和计算机技术的发展,智能机器人已在许多领域得到日益广泛的应用。在农业生产中,由于作业对象的复杂、多样,以及当前我国正面临人口老年化的趋势使得新型农业机械农业机器人的开发具有巨大经济效益和广阔的市场前景,符合社会发展的需求。果实采摘机器人是基于人工采摘果实作业中耗时、费力等因素而应运而生的智能农业装备。运动控制系统作为采摘机器人控制系统中不可或缺的部分为机器人实现连续、稳定的采摘工作提供了必要的保证。 2. 意义 国际上日本、美国等发达国家已经从20世纪80年代开始研究采摘机器人并取得很多成果。从1983年的第一台西红柿采摘机器人在美国诞生以来采摘机器人的研究和发展已经经历了近30年但我国在该领域中的研究还处于起步阶段因此我们必须加快对采摘机器人的研究脚步以早日赶超国际水平使其为我国农业的生产和发展做出重大贡献。二. 农业采摘机器人机器臂设计原理一个机器人系统一般由四个相互作用的部分组成：机械手、环境、任务和控制器。对于果实自动采摘机器人，机械手是进行果实采摘的执行部分。它的设计要考虑到准确定位、不损伤果实、有效避开枝叶等功能，同时还要考虑末端执行装置的可变更性，从而实现该机器人的多种用途，例如除草、喷药等。果实自动采摘机器人的工作环境比较复杂。若在果棚中种植，环境相对稳定。若为露天，环境就相对复杂了。较合理的果实自动采摘机应有采摘、除草、喷药等多种功能，这样便于实现果实种植的机械化，节省成本。控制器是果实自动采摘机的核心。它要实现果实识别，精确定位，正确采摘等关键控制功能。 果实自动采摘机器人的工作步骤如下： 初始化检测到果实成熟ny机械手接近目标手腕俯仰调整吸盘接近吸住果实夹持器夹紧手腕旋转，将果实茎节处折断果实送到料框复位三 设计内容 7. 了解与熟悉农业采摘机器人机械手国内外现状以及相关背景知识；8. 完成采摘机械手的方案设计；9. 完成采摘机械手的机械结构设计、液压系统及电气控制部分的设计；10. 绘制机械设计系统图、装配图，主要部件的详细零件图，要求至少一张零号、二张一号图纸；11. 撰写毕业论文，要求观点正确，字迹清楚、工整；12. 查阅与本课题有关的外文资料，翻译一遍5000字外文。四 农业机器人机器臂设计研究现状 从1983年第一台番茄采摘机在美国诞生以来，采摘机器人的研究和开发已经历经了近20年。日本和欧美等发达国家相继理想研究用于采摘苹果、番茄、葡萄等水果的智能机器人。到1997年，国外开发的一系列果品蔬菜收摘机器人军言之出了样机。在农业机器人的研究方面，法国是最早研究水果收获机器的国家之一。荷兰收获机器人的研究工作也走在很多国家的前面，但研究的果蔬种类并不多。 在中国，农业机器人研究也逐渐起步。中国农业大学率先在我国研制出自动嫁接机器人，并先后研制成功了自动嫁接法、自动旋切贴合法等嫁接技术。吉林大学与吉林农业研究所研制的除草机器人，装有摄像机和图像处理计算机，能快速准确的分辨出蔬菜苗、杂草和土壤之间的差别，还能在种植行间自动行走。上海交通大学的曹其新等人开发了草莓拣选机器人样机。该样机具有学习功能，作业时可根据示教拣选对象的标准样本，改变或调整机器人拣选草莓的种类，并可一机多用，即使是没有专业知识的操作人员，也能很容易的掌握操作方法。 分析国内外农业机器人的研究进展与应用现状可知，国外已经研制了各种农业机器人，技术比较成熟，部分农业机器人已有初步应用，但我国农业机器人技术研究处于起步阶段，与日本、美国等发达国家差距较大。开发各类机械，适应农业生产过程智能化发展的趋势，是当代农业工程领域的重要研究课题。 五 毕业设计的实施方案、进度安排1. 利用图书馆、互联网等途径收集、整理相关设计资料，完成开题报告。一周（2013 年3 月12 日2013 年3 月17 日）2.翻译一篇与机械设计制造及自动化有关的英文资料。一周（2013 年3 月18 日2013 年3 月25 日）3.完成采摘机器人机器臂的方案设计。二周（2013年3 月26 日2013 年4 月9 日）4.完成采摘机械手的机械结构设计、液压系统及电气控制部分的设计。一周（2013年4 月10 日2013 年5 月1 日）5. 绘制机械设计系统图、装配图，主要部件的详细零件图。二周（2013 年5 月2 日2013 年5 月9 日）6. 整理、检查、打印毕业论文，整理图纸，准备答辩。一周（2013 年5 月10 日2013 年5 月17 日）在设计期间，可以根据实际情况适当的调节进程安排。六 已查阅的主要参考文献和资料【1】机器人学 宋伟刚主编 科学出版社 2007年10月【2】机器人技术基础 孟庆鑫、王晓东主编 哈尔滨工业大学出版社 2006年9月【3】番茄采摘机械手的