基于机械手臂的叶菜有序收获机械设计与实现
果蔬采摘机器人机械系统设计与关键技术研究的开题报告

果蔬采摘机器人机械系统设计与关键技术研究的开题报告一、研究背景随着国民生活水平的提高,人们对食品质量和健康日益关注,果蔬成为人们日常饮食中必不可少的一部分。
然而,传统的果蔬采摘方式存在着人力成本高、效率低且难以保证采摘质量等问题。
因此,发展一种适应现代农业生产需求的果蔬采摘机器人势在必行。
二、研究目的和意义本研究旨在设计一种能够自主采摘水果和蔬菜的机器人,并对相关技术进行深入研究。
研究成果可以实现果蔬采摘作业的自动化、智能化和信息化,提高采摘的效率、减少人力成本并保证采摘质量。
同时,该研究对于推动现代农业的可持续发展、实现农业生产的高效化与智能化具有重要的现实意义。
三、研究内容和方法1. 系统设计本研究采用机械、电气、控制等多学科综合设计方法,搭建果蔬采摘机器人机械系统。
涉及到机器人结构设计、选用关键元器件、机械系统动态分析等内容。
2. 传感器技术采用多种传感器对果蔬进行检测和定位,以实现机器人的自主操控。
包括图像处理技术、深度学习算法、惯性导航等。
3. 控制系统设计机器人运动轨迹控制算法和运动控制系统,保证机器人按照预定路径精准移动和执行采摘任务。
同时,实现机器人自我保护和避障能力,提高其安全性。
4. 智能化管理系统建立智能云平台,对机器人的运作进行远程监控管理。
通过大数据分析和机器学习技术,提高机器人采摘效率和准确性,并为农业生产提供更多的数据决策支持。
四、研究计划1. 第一年进行果蔬采摘机器人的机械结构设计和选型;开展机械系统动态分析和传感器技术的研究;确定机器人运动轨迹控制算法和控制系统设计方案。
2. 第二年开展机器人运动轨迹控制系统的实现和机器人自主避障算法的设计;研究智能化管理系统的设计和开发。
3. 第三年集成机器人的各项功能;实现机器人对各类果蔬的自主采摘;进行机器人的性能测试和系统优化。
五、预期成果1. 设计一种可实现水果和蔬菜自主采摘的机器人;2. 确定最佳机械和电气元器件的选型方案,并构建出一套完善的机械系统;3. 实现机器人的自主运动和采摘功能,提高采摘效率和准确率;4. 建立智能化管理系统,对机器人运作进行远程监控和管理,并为农业生产提供数据决策支持。
采摘机械臂课程设计

采摘机械臂课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解采摘机械臂的基本结构、原理及功能;2. 学生掌握与采摘机械臂相关的物理、数学及工程技术基础知识;3. 学生了解采摘机械臂在现代农业中的应用及其对提高生产效率的作用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析、设计简单的采摘机械臂系统;2. 学生通过小组合作,动手搭建、调试采摘机械臂模型,提高实际操作能力;3. 学生能够运用信息技术工具,对采摘机械臂进行模拟和优化。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对机械工程技术的兴趣,激发创新意识;2. 学生通过课程学习,认识到科技在农业生产中的重要性,增强社会责任感;3. 学生在小组合作中,培养团队协作精神,提高沟通、交流能力。
课程性质:本课程为跨学科综合实践活动课程,结合物理、数学、工程技术等知识,培养学生创新实践能力。
学生特点:六年级学生具备一定的物理、数学基础,好奇心强,喜欢动手实践,但需引导培养团队协作和沟通能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论知识与实践操作相结合,鼓励学生主动探究,提高解决问题的能力。
通过课程目标的分解,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 采摘机械臂的基本原理与结构- 介绍机械臂的发展历程、分类及在现代农业中的应用;- 分析采摘机械臂的组成部分、工作原理及功能。
2. 采摘机械臂相关基础知识- 物理知识:力学、电磁学、光学等在采摘机械臂中的应用;- 数学知识:几何、代数、算法等在机械臂设计和运动控制中的应用。
3. 采摘机械臂设计与制作- 教学大纲:明确设计目标、要求及评价标准;- 教学内容:机械结构设计、电路设计、程序编写及调试。
4. 采摘机械臂实践操作- 小组合作搭建采摘机械臂模型,进行实际操作;- 结合信息技术工具,对机械臂进行模拟和优化。
5. 教学内容的安排与进度- 知识讲解:2课时,涵盖基本原理、结构与基础知识;- 设计制作:4课时,分为设计、制作、调试及优化;- 实践操作:2课时,小组合作进行采摘机械臂的搭建与操作。
黄瓜采摘机械臂结构优化与运动分析

黄瓜采摘机械臂结构优化与运动分析
随着农业的发展,收获的效率以及产量的提高一直是农业机械化发展的重中之重,收获机械臂作为一种先进的技术,一直被农业界重视。
经过多年的发展,体积越来越小,动作越来越精准,活动范围越来越广。
除了蔬菜水果外,越来越多的物料也可以采用收获机械臂来进行收获。
黄瓜收获机械臂是一种采用机械臂技术来进行黄瓜采摘的机器。
它可以模仿人的手抓黄瓜,迅速而精准的收获黄瓜,提高作业的效率。
可以有效解决农民因手工作业而导致的健康问题,也可以有效改进农业机械化水平,使农业生产效率更高。
为了充分发挥收获机械臂的功效,可以从机械臂的结构和运动学分析两方面来考虑优化问题:
一是机械臂的结构优化。
收获机械臂结构应非常紧凑,尽可能减少多余的部件,以提高机械臂的效率和性能,同时也使机械臂更加轻便。
可以根据实际采摘黄瓜的情况,设计不同的臂架结构,以满足不同采摘时的重量、运动范围、力矩等要求。
二是机械臂的运动学分析。
采用专业的运动学分析软件,可以帮助我们更好地了解机械臂在采摘黄瓜过程中的运动形态,并能够精确确定机械臂运动轨迹,以优化机械臂收获或服务效果。
此外,可以结合机械臂物理性能和机械臂性能来进行收获机械臂的试验和调试,以保证机械臂能够达到良好的收获效率和可靠性。
为了使机械臂能够有效采摘黄瓜,经过收获机械臂结构优化和运
动分析,不仅可以提高收获效率,而且还可以提高收获的精准性和品质,为农民带来更多的收益和方便。
综上所述,收获机械臂结构优化和运动分析是提高机械臂收获效率和质量的关键,经过准确的结构设计、精准的运动学分析以及良好的试验调试,我们能够有效地改进黄瓜采摘机械臂,实现高效而精准的黄瓜收获。
探析农业采摘机器人机械臂结构设计

探析农业采摘机器人机械臂结构设计发布时间:2021-03-10T03:18:44.659Z 来源:《防护工程》2020年31期作者:刘英启[导读] 结合果蔬采摘机器人的具体的工作场合以及性能要求,所设计的机械臂需要能够进行较大范围的工作。
山东省招远市蚕庄镇政府山东招远 265402摘要:在农业的发展中,果蔬的采摘一直是一项非常重要的工作。
而随着农村经济的快速增长,农业发展的规划越来越大,单纯的依靠手工进行果蔬的采摘已经不能够满足实际的工作需求,因此进行机械化的果蔬采摘对提升工作效率就显得尤为重要。
针对这种情况,本文结合农业果蔬的实际情况,进行了果蔬采摘机器人机械臂的结构设计,对农业机械化的发展有一定的促进作用。
关键词:农业果蔬采摘;机器人;机械臂;末端执行机构;设计0引言农业果蔬中,多数的形状为球形或者圆柱形,因此对采摘机器人进行设计时必须考虑到这一点,为了能够满足果蔬机械化采摘的需求,所设计的采摘机器人需要包括行走机构、具有多个关节能够灵活转动的机械臂、用于进行抓取采摘操作的末端执行器以及控制系统等多个部分。
而本文加重点针对采摘机器人的机械臂以及其末端执行器设计进行分析,完成相应的设计,从而对后续这类产品的设计研究提供一定的借鉴。
1采摘机器人机械臂设计结合果蔬采摘机器人的具体的工作场合以及性能要求,所设计的机械臂需要能够进行较大范围的工作。
如果直接单纯的将几节机械臂拼装在一起的方式,虽然具备了较大的工作范围,但实际应用并不方便。
因此通常使用伸缩式的机械臂,通过配合使用多个关节,从而能够实现多个自由度的旋转,并且能够在同一个自由度内进行一定的滑动,确保机械臂具有较高的灵活性,从而对于采摘位置比较复杂或者遮蔽物较多的果蔬能够进行采摘,使机械臂的适应性较强。
此外,采摘机器人的机械臂还需要具备较好的稳定性以及较高的工作精度,从而保证在进行采摘作业的过程中不会与枝桠或者其他未成熟的果实发生较大的碰撞,确保整个采摘作业不会影响树木的正常生产,避免产生不必要的经济损失。
蔬果采摘机器人的研究进展与展望

蔬果采摘机器人的研究进展与展望
目前,国内外蔬果采摘机器人技术研究主要聚焦于以下方向:
一、机器人智能控制系统的研究
机器人智能控制系统是蔬果采摘机器人研究中最重要的方向之一。
实现高精度和高效率的蔬果采摘任务需要机器人拥有强大的智能控制系统,能够根据不同蔬果的成熟度、大小、形态等因素,自主选择采摘动作,确保采摘成功率和采摘速度。
二、机器人机械臂的结构设计
机器人机械臂是蔬果采摘机器人的核心部件,其结构设计的合理性对机器人的采摘效率和精度有着决定性的影响。
机械臂的关键技术包括精度控制、力量控制、柔性控制等方面的研究。
其中精度控制是机器人机械臂设计中最为重要的技术之一,它涉及到机器人在采摘时对于蔬果的位置和方向的识别和控制。
三、机器视觉技术的应用研究
机器视觉技术是蔬果采摘机器人研究中的一种重要技术。
机器视觉技术可以实现对蔬果的识别和定位,为机器人的操作提供精准的指导,提高采摘的效率和精度。
目前国内外研究者的研究成果表明,利用深度学习技术可以实现对蔬果的高效、准确的识别和定位。
机器人移动控制技术主要用于机器人在野外的移动控制,它的研究对于机器人的采摘任务有着至关重要的作用。
目前研究者们主要利用全局导航和局部避障的技术,完成机器人的移动控制和路径规划。
总之,蔬果采摘机器人的研究正处于高速发展阶段。
未来,随着农业机器人智能化和机器人应用范围的不断拓展,蔬果采摘机器人将成为农业生产的重要力量之一,其技术发展前景十分广阔。
毕业设计(论文)-多臂采摘机器人的初步设计采摘手的设计(全套图纸)

多臂采摘机器人的初步设计——采摘手的设计1.绪论1.1研究内容及意义果蔬采摘是农业生产链中最耗时耗力的一个环节,其成本高、季节性强、需要大量劳动力高强度的工作。
但是由于工业生产的迅速发展分流了大量农业劳动力以及人口老龄化加剧等原因,使得能够从事农业生产的劳动力越来越少,单靠人工劳作已经不能满足现有的需要。
随着计算机图像处理技术和各种智能控制理论的发展,使采用机器人采摘果蔬成为可能。
果蔬采摘机器人是一类针对水果和蔬菜, 可以通过编程来完成采摘等相关作业任务的具有感知能力的自动化机械收获系统, 是集机械、电子、信息、智能技术、计算机科学、农业和生物等学科于一体的交叉边缘性科学, 需要涉及机械结构、视觉图像处理、机器人运动学动力学、传感器技术、控制技术以及计算信息处理等多方面学科领域知识。
采摘机器人将在解决劳动力不足、降低工人劳动强度、提高工人劳动舒适性、减轻农业化肥和农药对人体的危害、提高采摘果蔬的质量、降低采摘成本、提高劳动生产率、保证果蔬的适时采收、提高产品的国际竞争力等方面具有很大潜力。
国际上, 一些以日本和美国为代表的发达国家,已经从20世纪80年代开始研究采摘机器人,并取得了一些成果。
而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。
全套图纸,加1538937061.2研究现状果蔬采摘机器人的研究开始于20 世纪60 年代的美国( 1968 年),采用的收获方式主要是机械震摇式和气动震摇式。
其缺点是果实易损、效率不高,特别是无法进行选择性的收获,在采摘柔软、新鲜的果蔬方面还存在很大的局限性。
但在此后,随着电子技术和计算机技术的发展,特别是工业机器人技术、计算机图像处理技术和人工智能技术的日益成熟,采摘机器人的研究和开发技术得到了快速的发展。
1.2.1国外研究现状在日本、美国等发达国家,农业人口较少。
随着农业生产向规模化、多样化、精确化的方向迈进,劳动力不足的现象越来越明显。
种果蔬采摘竞赛机器人的设计

种果蔬采摘竞赛机器人的设计竞赛机器人的设计是基于高效、精确和自动化的原则,旨在提高果蔬采摘的效率和质量。
下面我将详细介绍这款机器人的设计。
一、机器人的结构和执行机构:1.结构设计:机器人的结构采用轻巧、紧凑的设计,以便在狭小的果蔬园地中自由活动。
机器人的主体部分由高强度、轻质的材料构成,以减少机器人的自身重量,提高机器人的机动性和灵活性。
2.执行机构:机器人配备了多个执行机构,包括机械臂、摄像机、传感器等。
机械臂用于采摘果实,其中的抓取器可以根据不同果蔬的形状和大小进行调整。
摄像机用于监控果蔬的生长情况和位置信息。
传感器用于检测果实的成熟度和质量。
二、机器人的感知和定位系统:1.相机视觉系统:机器人配备了高分辨率的相机,可以获取果实的图像信息。
通过图像处理算法,机器人可以实时识别出果实的位置、大小和成熟度。
2.定位系统:机器人通过激光雷达或GPS等定位技术,确定自身的位置和姿态,以便精确地定位和采摘果实。
三、机器人的控制系统:1.控制算法:机器人采用先进的控制算法,以实现自主操作和快速响应。
通过与相机和传感器的配合,机器人可以实时感知果实的状态和环境的变化,并做出相应的决策。
2.控制器:机器人配备了高性能的控制器,其运行速度和计算能力可以满足机器人复杂的控制需求。
控制器可以根据预设算法和规则,精确地控制机械臂的运动、摄像机的焦距和传感器的灵敏度。
四、机器人的智能决策系统:1.决策算法:机器人配备了智能决策算法,可以根据果蔬的生长情况、成熟度和质量,以及当前的环境条件,进行智能化的决策。
例如,机器人可以根据果蔬的成熟度和质量,决定是否采摘该果实,以及确定采摘的方式和顺序。
2.数据处理和分析:机器人通过处理和分析大量的数据,可以根据历史数据和趋势预测果蔬的生长情况,并提前做出相应的调整和决策。
五、机器人的安全保护系统:1.碰撞检测:机器人配备了碰撞检测传感器,并通过控制系统实时监测机器人周围的环境。
小型叶类蔬菜收获机的设计

2020.34科学技术创新小型叶类蔬菜收获机的设计王欢况威权孙涛(南昌工程学院机械与电气工程学院,江西南昌330099)我国是蔬菜大国,蔬菜种植种类居世界首位,蔬菜产量占世界总产量的60%左右[1]。
目前,大多数青菜的收获一般均采用人工采收,劳动强度大、收获效率低。
随着叶类蔬菜产业的快速发展和农村劳动力的短缺,研制开发叶类蔬菜采收机械,特别是机械化有序收获,具有重要意义。
1叶类蔬菜收获机的整体方案设计叶类蔬菜收获机主要由收割模块、夹取模块、行走模块、输送模块、高度调节模块、五大模块组成,收割模块主要由链式循环切刀、固定挡板组成,夹取模块主要由夹取输送带、挡菜板、兜底板组成,输送模块主要由输送带、滚筒、滚轴组成,行走模块主要由机架、履带组成,高度调节模块主要由支撑轴、旋转支座、丝杠组成,其结构如图1所示。
1.收割模块2.夹取模块3.输送模块4.高度调节模块5.行走模块图1叶类蔬菜收获机整体结构图其工作原理为:蔬菜进入机器的收集范围,此时夹取输送带将蔬菜往机器内部输送,与此同时链式循环切刀将蔬菜根部切断,挡菜板将挡住蔬菜,防止蔬菜在链式循环切刀的作用下产生偏移,之后夹取输送带将被切根的蔬菜运入输送装置中,输送装置将蔬菜进行规整,从而实现有序收获。
2叶类蔬菜收获机关键模块设计2.1收割模块的设计目前收获机械的切割装置一般采用往复式切割器和回转式切割器。
往复式切割器主要优点在于整个切割过程连续化,切割性能较好,但其工作中会产生较大的往复惯性力,对机器的前进速度也有一定的限制。
回转式切割器主要优点在于切割能力强,适用于高速作业中,且回转惯性较小,工作时产生的振动较小,但这种切割器受圆盘直径的限制,割幅较窄,切割率较低,并且动刀片的寿命短,维修费用高[2]。
本文采用了一种链式循环切刀,其结构如图2所示,支撑杆用以固定链轮且便于连接至收获机器主体上去,切割刀片固定于传动链上,链轮转动带动切割刀片进行运动,而固定挡板则其一定的固定作用,防止切割刀片发生较大的偏移。
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基于机械手臂的叶菜有序收获机械设计与实现作者:吴玉娟刘永华来源:《江苏农业科学》2016年第12期摘要:为了实现对叶菜快速自动收获,综合运用嵌入式软硬件开发技术,选用Arduino IDE作为软件设计开发平台,研制开发了一种集采摘、自动收集等多种功能于一体的叶菜有序收获装置,它由控制模块、采摘模块、收集模块等组成,能够实现对整棵叶菜的收割与采集,并且摆放有序,便于挑选整理,对于提高叶菜收获生产效率具有重要意义。
关键词:叶菜;有序收获;收获机械中图分类号: S225.92文献标志码: A文章编号:1002-1302(2016)12-0353-03[HJ1.3mm]收稿日期:2016-10-14基金项目:江苏省农业科技自主创新资金[编号:CX(14)2110];江苏省农业三新工程(编号:SXGC[2016]305);江苏农林职业技术学院项目(编号:2013td06)。
作者简介:吴玉娟(1981—),女,江苏南京人,硕士,讲师,主要从事机电综合研究与开发。
E-mail:623255445@。
中国是蔬菜生产大国,但蔬菜生产机械化水平却相对落后,其中叶菜类蔬菜收获机械装备在我国几乎还是空白,随着现代农业技术的发展,蔬菜机械化收获技术在我国越来越受到重视。
欧美等西方发达国家蔬菜种植以大面积农田种植为主,开发应用的蔬菜收获机械主要是大中型机械设备,发达国家收获机械的割台较为单一,不适合我国多品种的叶菜形态,且单台收获机械重量重、面积大,容易造成对作物的压踏,影响蔬菜作物的后续生长和收获效率,直接引进应用价值不大。
通过资料查询,国内尚无对整棵叶菜的收割与采集、摆放有序整理以及后期销售成型的叶菜收获机械;因此,研制开发一种基于机械手臂的叶菜有序收获装置,对于提高叶菜收采效率和降低蔬菜生产成本具有重要意义[1]。
1整机结构及工作原理1.1整机结构基于机械手臂的叶菜有序收获装置整机结构主要包括收获机械本体、抓取装置、控制系统等3大部分组成。
其中机械本体通过专用控制器与抓取装置、切割装置、传送装置、装箱装置以及显示装置相连接。
机械本体的前端上方安装有抓取装置,前端下方安装有切割装置,中部上方安装有传送装置,传输装置末端下方设有装箱装置,装箱装置安装在收获机械本体上,收获机械本体结构见图1[2-3]。
1.2工作原理通过收获机械本体前端的传感器检测前方是否有叶菜,并将检测信号传至控制器,如果无叶菜,控制器将停止机械手抓取和切割装置切割等动作,并将此信号反馈给显示装置显示;如果前方有叶菜,控制器驱动机械手臂到设置的位置,控制机械手抓取叶菜,控制器控制机械手臂向后翻转至传送带上方,并使叶菜茎秆与传送带运动方向垂直,同时松开机械手[CM(25],叶菜水平落在传送装置上,然后控制器控制机械手臂复[CM)][FK(W14][TPWYJ1.tif]位。
当传送带翻转至背面时,传送带上的叶菜掉入下方菜篮里。
菜篮通过下方齿轮齿条传动,进行前后移动(移动方向与传送带移动方向同轴),可实现叶菜的有序装载。
1.3性能特点(1)机械手夹持叶菜位置可进行调整,可达到机械手最佳夹持叶菜位置。
(2)切割装置位置可上下调整,根据触摸屏所输入数据,实现切割装置自动调整上下位置,实现最佳切割位置。
(3)当切割完成,机械手夹持叶菜翻转至传送带上,使茎秆与传送带运动方向垂直,实现蔬菜采摘有序传送摆放。
(4)当传送带翻转至背面时,传送带上的叶菜掉入下方菜篮里。
(5)菜篮通过下方齿轮齿条传动,进行前后移动(移动方向与传送带移动方向同轴),可实现叶菜的有序装载。
(6)用户还可通过触摸屏的用户界面,输入机械手抓取叶菜初始位置数据,实现抓取叶菜最佳位置。
(7)触摸屏设计界面友好,收获机械全程状态及相关数据实时显示,并自动控制,能够实现不同品种、不同长势叶菜类蔬菜有序收获。
基于机械手臂的叶菜有序收获机械装置,将满足广大蔬菜种植户提高收获劳动效率的迫切需要,对于解决蔬菜收获难题具有重要意义。
[BT1#]2叶菜有序收获装置工作流程设计根据叶菜通过显示装置调整机械手臂抓取位置、切割装置的切割位置、平板速度、传送带速度、菜篮重量等参数,也可选择控制器保存的历史参数。
通过收获机械本体前端的光电传感器检测前方是否有叶菜,并将检测信号传至控制器,如果无叶菜,控制器将停止机械手抓取和切割装置切割等动作,并将此信号反馈给显示装置显示;如果前方有叶菜,控制器驱动机械手臂到设置的位置,控制机械手抓取叶菜;当未检测到叶菜持续时间超过 10 min 后,控制器自动停机断电。
控制器控制机械手臂向后翻转至传送带上方,并使叶菜茎秆与传送带运动方向垂直,同时松开机械手,叶菜水平落在传送装置上,然后控制器控制机械手臂复位。
通过传送带将叶菜传送到菜篮中,菜篮反复由前向后和由后向前移动,即菜篮由前向后移动,当移动到达后限位时,再由后向前移动,当移动受到达到前限位时,再由前向后移动,如此反复,直到菜篮质量达到预设质量,从而实现叶菜的有序摆放;在菜篮移动过程中,平板下方的质量传感器不断将检查到的质量信号传输给控制器,控制器使显示装置显示质量信息,并判断菜篮的质量是否达到预设质量值,如果达到发出信号通知用户[4]。
收获机械工作流程见图2。
3有序收获机械控制模块设计与实现为了使有序收获机械装置能够自动收获不同尺寸的蔬菜类型,设计开发有序收获机构控制装置传感器控制模块软件,完成了控制模块研发。
3.1控制模块硬件设计本装置采用Arduino作为控制模块的开发平台,并对其进行相应的改造。
PDA作为装置的控制器及无线网络的协调器,需要内嵌1个无线通信模块,以实现与传感器节点的无线组网(图3)。
我们对PDA硬件结构进行改造,以便能够使用RS232串口与无线通信模块进行互联互通。
无线通信模块接收传感器节点集数据,然后自动传输至PDA处理,从而在PDA上显示和存储[5-6]。
控制模块硬件设计见图4。
3.2控制模块件设计为了设计开发实用的有序收获机械控制程序,选用了便捷[CM(25]灵活、方便上手的开源电子原型平台Arduino作为软件设[CM)][FK(W8][TPWYJ3.tif]计的开发平台,它能够支持在Windows、Macintosh OSX、Linux等3大主流操作系统上运行。
在控制模块软件系统的设计过程中,按照软件工程化的设计理念,严格遵循需求分析、概要设计、详细设计、系统测试的工程化设计理念,研制开发了控制模块软件系统。
其中收获叶菜传感器模块数据采集工作流程为传感器上电之后初始化,然后打开定时器定时,时钟溢出产生中断,可以通过模拟开关ADG704依次选通相应的通道进[CM(25]行叶菜尺寸数据采集;AD采集包括初始化AD转换器、启[CM)][TPWYJ4.tif]动AD转换、判断AD转换状态,最后读取AD转换后数值。
为了减小误差,每个通道重复采集后取平均值,然后选通下一个通道,直到采集完所有通道的信号。
当所有通道信号都采集完毕后,将数据传输给控制器,即PDA。
完成之后再次打开定时器定时,进行下一轮测量、采集[7-8]。
传感器软件设计流程见图5。
[FK(W18][TPWYJ5.tif]在此基础上,根据软件系统对控制收获机械臂偏移数据的采集结果,运用Matlab仿真分析软件对其结果数据进行了仿真分析,仿真分析结果见图6。
[TPWYJ6.tif;S+3mm]软件系统的编程代码如下:pinMode(12,INPUT);Serial.begin(9600);myshow=0;mycomflag=2;//机械臂默认上电状态为:2自动运行myservoA.attach(3);//控制腰部(A)的端口是3号myservoB.attach(5);//控制大臂(B)的端口是5号myservoC.attach(6);//控制小臂(C)的端口是6号myservoD.attach(9);//控制小臂旋转(D)的端口是9号myservoE.attach(10);//控制腕部(E)的端口是10号myservoF.attach(11);//控制腕部旋转(F)的端口是11号myservoG.attach(8);//kongzhidao pian——2myservoA.write(10);//初始5点钟方向10-110myservoB.write(10);//越小越陡10-30delay(1000);myservoC.write(130);//myservoD.write(90);myservoE.write(10)。
4结论基于嵌入式软硬件开发技术、电子技术、通信技术,研制开发了一种集采摘、自动收集、包扎等多种功能于一体的叶菜有序收获装置。
对完成的叶菜有序收获装置进行初步试验,获得了以下结论:(1)机械手夹持叶菜位置要能够满足收获不同尺寸叶菜需求进行调整,并且必须能够依托传感器自动获取相关数据。
(2)切割装置位置要能够实现精准上下自动调整,当切割完成,机械手夹持叶菜翻转至传送带上,使茎秆与传送带运动方向垂直,实现蔬菜采摘有序传送摆放。
(3)当传送带翻转至背面时,传送带上的叶菜掉入下方菜篮里,否则不利于打包。
[HS2][HT8.5H]参考文献:[HT8.SS][1]宋长鸣. 蔬菜价格波动背景下生产者种植意愿变化研究——兼论对Logistic模型的重新解读[J]. 中国农业大学学报,2016,21(1):147-156.[2]林瑾. 机械手臂抓取轨迹精度测试仿真分析[J]. 中国测试,2013,39(3):125-128.[3]范正妍,杨飞. 智能机械手臂造型设计研究[J]. 机械设计,2013,30(12):100-102.[4]刘燕,刘洋. 基于变柔性关节的机械臂运动误差研究[J]. 机械设计,2010,27(12):62-65.[5]张烨. 基于Arduino控制板的蔬菜大棚环境参数无线采集系统[J]. 江苏农业科学,2016,44(7):439-442.[6]左现刚,刘艳昌,王建平. 基于Arduino和 VI 的农田信息无线采集系统设计[J]. 农机化研究,2016(2):213-217.[7]付焕森,李元贵,张雪莲,等. 智能专家系统在蔬菜温室大棚种植中的应用[J]. 中国农机化学报,2014,35(1):240-244.[8]田素博,王荣华,邱立春. 温室穴盘苗自动移栽输送系统设计[J]. 沈阳农业大学学报,2009,40(4):620-622.。