畢業(yè)答辯-菠蘿采摘機(jī)的設(shè)計(jì)

東北電力大學(xué)

菠蘿采摘機(jī)的設(shè)計(jì)機(jī)械工程學(xué)院2014級(jí)本科機(jī)械145班答辯人：王福旺導(dǎo)師：目錄采摘機(jī)的總體設(shè)計(jì)2采摘機(jī)主要部件的設(shè)計(jì)3單片機(jī)控制設(shè)計(jì)4研究成果5論文總結(jié)6緒論1緒論——背景1——意義1.采摘機(jī)的背景及意義果園農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，促進(jìn)了采摘機(jī)械的誕生。從上世紀(jì)開始，以美國(guó)為首的西方國(guó)家就率先開始采摘機(jī)械的研究。隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與自動(dòng)控制技術(shù)的快速發(fā)展，采摘機(jī)器人的研究開始起步。而如今人工智能的快速推進(jìn)為采摘機(jī)器人的研究注入了新鮮血液，采摘機(jī)器人的自動(dòng)化控制愈加完美和智能。背景作用1減少果品的損傷2節(jié)約勞動(dòng)力成本3提升采摘過(guò)程的效率4促進(jìn)菠蘿產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；N植01減少果品的損傷02節(jié)約勞動(dòng)力成本提升采摘效率0304促進(jìn)菠蘿產(chǎn)規(guī)模業(yè)的規(guī)模化種植1.采摘機(jī)的背景及意義采摘機(jī)的總體設(shè)計(jì)——菠蘿種植模式的特點(diǎn)2——采摘機(jī)總體方案設(shè)計(jì)2.菠蘿種植模式特點(diǎn)種植模式以種植的行間距確定機(jī)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(shì)平緩的地帶。果實(shí)重量等以果實(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)確定機(jī)械手爪統(tǒng)計(jì)菠蘿果實(shí)的大小、輕重及果柄的高度是為了可以更好設(shè)計(jì)出末端執(zhí)行器的大小與傳送的所需的功率。果實(shí)的受力以此確定輸入單片機(jī)的限定力的大小得到了菠蘿果實(shí)與果柄的連接力大約為30.82N，為接下來(lái)的采摘機(jī)器設(shè)計(jì)提供了理論上的數(shù)據(jù)支持。2.采摘機(jī)的設(shè)計(jì)采摘部分機(jī)架部分動(dòng)力部分傳動(dòng)部分升降部分這里我們?cè)O(shè)計(jì)了機(jī)械手爪作為采摘的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。作為整個(gè)機(jī)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(dǎo)軌與滑塊結(jié)合的形式，輸送相應(yīng)的機(jī)構(gòu)到達(dá)指定的位置。采用直流電機(jī)作為動(dòng)力源，可以提供較大的扭矩。這里我們采用了絲杠機(jī)構(gòu)用于機(jī)械手爪的傳送?？傮w設(shè)計(jì)采摘機(jī)主要部件的設(shè)計(jì)——末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)3——切割裝置的設(shè)計(jì)3.末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)分類選型要求132采摘機(jī)器人的末端執(zhí)行器種類繁多，根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類。夾持式的機(jī)械手爪部分可以分為平移型和回轉(zhuǎn)型兩種方式。應(yīng)具有適當(dāng)?shù)膴A緊力和驅(qū)動(dòng)力，手指要有一定的開閉范圍，具有一定的夾持精度結(jié)構(gòu)比較緊湊、自身的重量不能太大。末端執(zhí)行器的所作用對(duì)象的外形特性決定了執(zhí)行器的設(shè)計(jì)方式。不僅如此，它的工作方式也影響了它的結(jié)構(gòu)。3.末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)型式和工作原理主要包括一個(gè)伺服電機(jī)，一個(gè)絲杠機(jī)構(gòu)和由絲杠運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)的連桿機(jī)構(gòu)，兩個(gè)機(jī)械手的手爪傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)，抓取和切斷機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，控制機(jī)械手爪張合的電機(jī)的選擇計(jì)算。由視覺定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，然后電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)手爪的張合工作原理部件設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)3.切割裝置設(shè)計(jì)123刀片設(shè)計(jì)一個(gè)直徑為160mm的刀片用于切割果實(shí)。將刀架部分安裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，用于傳送機(jī)架到達(dá)指定位置。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)可以搭載刀片的機(jī)架裝置，可以高速旋轉(zhuǎn)刀片。機(jī)架輸入您的文字4.單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)紅外測(cè)距模塊的基本原理比較簡(jiǎn)單，它可以發(fā)出光線，然后再接受光線。通過(guò)這種方式就可以獲取被檢測(cè)物體的某些特定信息菠蘿采摘機(jī)上各個(gè)裝置的移動(dòng)均采用直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為動(dòng)力源來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以控制絲杠的正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)，也可以調(diào)節(jié)速度。此次壓力計(jì)傳感器的類型采用電阻式應(yīng)變片。它的工作原理就是通過(guò)吸附在基體材料上的電阻隨機(jī)體的機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行判斷。接近開關(guān)用以檢測(cè)移動(dòng)機(jī)器人一些動(dòng)作的極限位置，如機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)限位、位置初始化。接近開關(guān)通常有一個(gè)常開觸點(diǎn)和一個(gè)常閉觸點(diǎn)，內(nèi)部是一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，即有一個(gè)常開開關(guān)和一個(gè)常閉開關(guān)，公用一個(gè)公共端，一般中間腳為公共端。紅外測(cè)距模塊電路設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)壓力傳感器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)接近開關(guān)，光電開關(guān)研究結(jié)果——菠蘿總機(jī)的成品5——相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.研究結(jié)果切割裝置的設(shè)計(jì)多種小型單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)傳送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)末端執(zhí)行器的設(shè)計(jì)單片機(jī)總電路的設(shè)計(jì)23456采摘小車的設(shè)計(jì)1考核后需要在獎(jiǎng)懲上跟上，沒有實(shí)惠的東西員工是不會(huì)主動(dòng)自覺去做的。論文總結(jié)——相關(guān)總結(jié)6——參考文獻(xiàn)——致謝6.論文總結(jié)通過(guò)研究國(guó)外內(nèi)水果收獲機(jī)的現(xiàn)狀分析及對(duì)于菠蘿采收機(jī)械現(xiàn)狀的研究，確定了本課題研究的具體內(nèi)容。找出了課題研究的具體方法及實(shí)際可操作的技術(shù)路線。開始的思考為本次的設(shè)計(jì)指明了前進(jìn)方向和所需準(zhǔn)備的具體工作內(nèi)容。23機(jī)械系統(tǒng)優(yōu)化：各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)465控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：各個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選題：采摘機(jī)的設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)菠蘿采摘機(jī)各個(gè)工作的機(jī)械系統(tǒng)要結(jié)合具體的采摘菠蘿情況，考慮到自身的結(jié)構(gòu)特性。同時(shí)。作為設(shè)計(jì)的主體結(jié)構(gòu)我們采用了小車的形式。根據(jù)采摘作業(yè)要求，分別對(duì)壓力傳感器和視覺傳感器等部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合相關(guān)分析，確定單片機(jī)控制電路圖的原理圖。由于相應(yīng)尺寸的限制和成本的考慮，我們盡可能的是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。參考文獻(xiàn)高群,于歡,段旭明.蘋果采摘機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].韓東陽(yáng).蘋果采摘機(jī)[J].農(nóng)村青少年科學(xué)探究.張俊雄,何芬.設(shè)施農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人研究進(jìn)展[J].劉繼展.溫室采摘機(jī)器人技術(shù)研究進(jìn)展分析[J].葉敏等水果采摘機(jī)器人通用夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].123456參考文獻(xiàn)劉海清,姜文來(lái).世界菠蘿產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析[J].農(nóng)業(yè)展望.致謝大學(xué)的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束。在此，我要感謝所有曾經(jīng)教導(dǎo)過(guò)我的老師和關(guān)心過(guò)我的同學(xué)，你們?cè)?/p>