一种新型仿生采摘机器人设计说明书

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智能水果采摘机器人设计与制作

智能水果采摘机器人设计与制作

智能水果采摘机器人设计与制作随着现代科技的不断发展,智能机器人已经越来越普遍。

在农业领域,智能机器人也逐渐得到了广泛的应用。

其中,智能水果采摘机器人是一种十分实用的机器人,可以提高水果采摘效率,大大减轻人力负担。

本文旨在探讨智能水果采摘机器人的设计与制作。

一. 机器人设计1.1 机器人结构设计智能水果采摘机器人的结构设计应该根据水果的特点进行设计。

一般水果采摘机器人包括机械臂、传感器和控制系统。

其中,机械臂是最核心的部分,可以完成采摘工作。

机械臂主要由机身、动力系统、传感系统和工具组成。

机身应该具有足够的刚性,以维持整个机器人的稳定性。

动力系统可以选择电力或气压作为动力源。

传感系统可以选择视觉传感器和力传感器等多种传感器来进行采摘任务。

工具可以根据水果的不同性质来进行选择。

1.2 控制系统设计智能水果采摘机器人的控制系统主要包括自动控制和远程控制两种模式。

自动控制模式下,机器人可以根据预设的程序自主完成采摘任务。

在远程控制模式下,操作员可以通过人机界面对机器人进行操作。

控制系统应该具有良好的灵敏度和鲁棒性,以确保机器人的稳定性和安全性。

二. 机器人制作2.1 材料选择智能水果采摘机器人的材料应该选择具有耐用性和抗腐蚀性的材料。

机械臂可以选择铝合金或碳纤维材料。

传感器可以选择高品质的视觉传感器和力传感器。

控制系统可以选择高性能的微控制器和执行器等。

同时,机器人的外壳应该具有良好的保护性能,以防止机器人遭受损坏。

2.2 制作过程智能水果采摘机器人的制作过程应该遵循一定的步骤。

首先,根据机器人的设计图纸制作所需的零部件。

然后,进行组装和安装。

在组装和安装过程中,应该特别注意各个部件之间的协调和配合。

最后,对机器人进行测试和调试,以确保其稳定运行。

三. 机器人应用智能水果采摘机器人可以被广泛应用于各个领域。

其中,最主要的是农业领域。

随着国内外市场对水果的需求不断增加,水果的种植和采摘成为一个十分重要的产业。

爬树机器人设计说明书

爬树机器人设计说明书

板栗摘取机器人爬树部分设计说明书小组序号:第一小组小组成员:侯天宇(组长)、梁峰、朱贺嘉、黄天明、薛兴雨指导老师:郭明飞、李元彪产品开发背景与意义板栗是由栗树结成的坚果,在坚果的边缘有很多刺,给板栗的采摘带来很不便之处,如图1所示。

目前,主要通过人工用特殊工具进行采摘,具有生产率低等不足之处。

因此,很有必要研制一种新型板栗采摘机器人,代替人类完成板栗的采摘,提高采摘生产率。

板栗采摘机器人由板栗采摘及收集装置、采摘机械臂、爬树底座组成。

本小组负责爬树底座部分的设计及制作。

设计方案及工作原理爬树底座主体由两部分组成:抓树手爪及提升装置。

抓树手爪可以抱住树干,抓树手爪的开合由一根两头有相反旋向的螺杆带动。

当螺杆正传时手爪闭合,螺杆反转时手爪张开。

提升装置即上下两个手爪之间的连接部分,提升装置主要由两根滚珠丝杠组成。

上下手爪分别套在滚珠丝杠的两端,可以通过滚珠丝杠的正反转实现上下手爪的伸缩运动。

设计方案计算抓树手爪的抱合力是计算的重点,如果抱合力不够大,就无法附在树干上并向上运动。

设树皮与钢铁的摩擦系数为0.6f = ,机器的载重为50kg 。

择所需的爪子对树皮的摩擦力509.8490f F N =⨯=。

树干对爪的压迫力2490408.33440.6f N KF F N f⨯===⨯,K 为动载荷系数,可取2。

每个爪子受到树干的力为33408.33707.25N F F N ==⨯=。

由于图中直线导轨不承受水平力,当两个手爪抱住树的时候,螺杆承受的拉力即为F 。

螺杆与螺母的材料选钢-青铜,许用压力[]18p MPa =,摩擦系数0.08f =,牙型为梯形螺纹。

为了保证传动螺纹的磨损条件,螺杆必须满足的条件[]2707.250.80.8 3.55218F d mm p φ≥=⨯=⨯ 取螺杆参数216,2,2d p φ===。

螺纹的升角22=arctan arctan 2.283.1416p d ψπ⎛⎫⎛⎫==︒ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭螺纹的当量摩擦角0.08arctan =arctan =4.74cos cos15v f ϕβ⎛⎫⎛⎫=︒ ⎪ ⎪︒⎝⎭⎝⎭ 由于v ψϕ<,螺纹可以自锁。

一种采摘机器人的设计

一种采摘机器人的设计

机电信息工程一种采摘机器人的设计冷俊男陈毅豪(西北农林科技大学,陕西杨凌712100)摘要:本设计涉及一种采摘机器人的设计,由采摘臂、收集装置和控制器三部分组成。

利用悬挂式麦克纳姆轮进行横向与纵向移动,利用机器视觉进行果蔬的成熟与否辨别,从而决定是否执行采摘。

该采摘机器人隶属于农业机械化研究领域,对于降低生产成本与节约劳动力具有非凡的意义。

关键词:采摘机器人;设计1种采摘机器人结包括行走底盘和设置在行走底盘上的采摘臂、收集装置和控;采摘臂的机械爪的位:有摄像头;彳本体,底盘本体底部中央有识别的,四角分别有麦克纳姆轮;麦克纳姆轮通应的直流电机、电机减震连接件与本体之间还设置有减震弹簧;收集:收集箱,至少一对摆杆和机,摆和收集箱连接,摆杆下端与机的输出轴连接,倾机固定在本体上。

图1釆摘机器人立体结构图收集箱是一上阔下窄的容纳箱,收集箱的一侧斜面与摆连接,收集箱的横截面是一五结构;采摘臂转底座、大臂、小臂和机械爪;旋转底座与底盘本体在水平面内转动连接且由底座舵机,大臂通臂舵机与旋转底座转动连接,小臂通小臂机与臂转连,机械爪通机与所有小臂的转动连接,且机械爪由机械爪开合舵机驱动;底座舵机、大臂舵机、小臂舵机、机、机械爪机与控连接。

大臂和小臂均一对的臂杆%,有多个,多个呈分布且通?安装板在本体底部。

本体是一框架结构,框架结构的有亚克板。

2种采摘机器人工作过程本设计在工作时,当机器人的前排传感器或后排别到循迹线时,机器人发出信号,使得:机控制转速,机转速,直到中排别到地面标识时,机器人停止在地面标%图2釆摘机器人俯视图采摘臂的舵机会收的信号,控制底部固定架旋转一定冯机会收的信号旋转一定,控臂转一定的,当机械爪到果实所在位置时,摄像头会识别前方有无果实,如果有,会发出信号给舵机,控制机械爪将果实抓取,抓取果后,会发号给舵机!机,将物体送至收集箱%在机器人不在卸载区时,舵机会锁死收集箱门,受果而紧闭,当达到卸载区时,机器人发出信号给舵机,让其转动,控制收集箱门打开,收集箱有一个从后部向前斜的倾斜底板,使得卸载果实时,利用果实的自重,让其自然滑落。

智能移动水果采摘机器人的设计

智能移动水果采摘机器人的设计

智能移动水果采摘机器人的设计智能移动水果采摘机器人的设计随着社会的不断发展,农业也迎来了新的发展机遇。

传统的种植方式已经无法满足市场需求,需要采取更加智能化的方式来提高农业生产效率。

本文就介绍一种智能移动水果采摘机器人的设计方案,为农业生产带来更多的效益。

一、设计要求智能移动水果采摘机器人是一种基于自主驾驶的机器人系统,它需要完成以下任务:1. 实现自主驾驶功能,能够自动识别种植区域,自主完成采摘任务。

2. 机器人需要具备高精度的传感器,能够检测到果实的位置、成熟度和大小等信息。

3. 机器人需要有足够的机动性,能够适应不同果树的树形结构和果实分布情况。

4. 机器人需要安装视频监控和通讯设备,以便于监控和控制机器人的运行。

二、设计原理智能移动水果采摘机器人的设计基于自主驾驶技术和机器视觉技术。

机器人安装有GPS定位系统和激光雷达传感器,能够自动识别种植区域,通过机器视觉技术检测果实的位置、成熟度和大小等信息,确定采摘点的位置和方式。

机器人采用电动驱动方式,可以通过遥控器、智能手机和电脑等方式实现对机器人的集中控制和监控。

机器人的运动方向和采摘作业的时间都可以通过程序来控制,确保机器人能够高效而准确地完成采摘任务。

三、技术特点智能移动水果采摘机器人的设计具有以下几个方面的技术特点:1. 自主驾驶智能移动水果采摘机器人是基于自主驾驶技术的机器人系统,能够自动识别种植区域,自主完成采摘任务。

采用先进的GPS定位系统和激光雷达传感器,能够实现精准的定位和导航,避免机器人对树枝和果实造成伤害。

2. 机器视觉智能移动水果采摘机器人的另一个特点是机器视觉技术。

机器人安装有高精度的传感器,能够检测到果实的位置、成熟度和大小等信息,确定采摘点的位置和方式。

这大大提高了采摘的效率和准确性。

3. 机动性智能移动水果采摘机器人还具有足够的机动性。

机器人可以自由行走在果树之间,自动适应不同果树的树形结构和果实分布情况。

同时根据机器人监测到的果实信息,可以采取不同的采摘方式,满足不同果实的采摘需求。

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

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。

仿生冬枣采摘机的设计

仿生冬枣采摘机的设计

仿生冬枣采摘机的设计摘要:为解决冬枣采摘时消耗劳力大的问题,运用仿生学和数据分析法,设计了一种便携式仿生冬枣采摘机。

该设计通过硅胶条相向运动,相互挤压使冬枣脱离枣吊滑入伸缩式输送管从而落入收纳箱。

并且阐述了采摘机的各部件设计原理,确定各部件结构,并对主要受力部位进行了有限元分析,分析结果表明,伸缩杆的最大应力11.65MPa 远小于屈服极限325MPa,最大合位移仅约为杆长的 0.12%,伸缩杆的刚度满足工作要求。

关键词:冬枣;采摘机;伸缩杆冬枣自古以来为皇家贡品,迄今已有千年的历史,属国内外珍稀树种。

冬枣品系纯正,享有百枣之王的美誉,其特点为:果大、皮薄、核小、汁多、肉质细嫩酥脆、色泽鲜艳、凝重、富含钙、铁、锌等多种矿物质,每百克维生素C含量为四百零八毫克,居于百果之首。

但是中国作为水果生产大国在果园采摘中所需劳力占整个果类产品生产过程中的35% ~45% ,而我国果园采摘机械化程度却较低,当前果园机械采摘方法主要分为:机械辅助采收和机械化采收两种形式。

因此本文设计的仿生冬枣采摘机就主要应用机械辅助采收,大大提高了原来的采摘效率。

一、仿生冬枣采摘机设计原理我国目前采摘冬枣的方法多为人工采摘,同时包括几种机械辅助人工采摘方法,如气息梳刷式冬枣采摘机、便携式冬枣采摘机等。

由于冬枣果壳薄亮,肉质酥脆,采摘过程中由于不确定因素,时常导致果实损坏;同时需投入大量劳动力。

本研究就是根据冬枣的生长情况及冬枣的性状特征,基于机械理论的基本知识设计出适于冬枣的采摘工具。

旨在提高我国机械化采摘率,降低人工工作强度。

仿生冬枣采摘机,主要构件包括(1)调速器、(2)腰带、(3)蓄电池、(4)伸缩杆、(5)导线伸、(6)采摘装置、(7)缩式输送管、(8)卡树扣。

1.工作原理一种基于模拟人手采摘的冬枣采摘装置,包括机架、护罩、滚筒、传动机构、输送管和电源,所述机架采用了铰链四杆机构通过其运动实现了万向采摘,能实现其空间的三维运动。

苹果采摘简易机械手

苹果采摘简易机械手

苹果采摘简易机械手设计说明书一、引言近年来,随着农业产业机构得调整,林果生产已经成为很多地区经济发展与农民增收得支柱产业,随着种植面积得不断扩大,果园规模化发展与规范化管理得要求日益提高,从而果园机械化日益重要。

果园收获机械得发展,可以减轻果农得劳动强度,提高生产效率,节约劳动成本,提高经济效益。

由于我国果园作业机械研究起步较晚,基础相对较差,因此,果园作业机械化程度与欧美等国家还就是存在差距。

所以,针对我国各地林果生产特点研究相应得作业机械,对林果产业得发展有重要意义。

我国就是世界第一大水果生产国,也就是世界第一大水果消费国。

水果种植业得迅速发展提升了果园机械得市场需求。

采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力得33%~50%,目前我国得水果采摘绝大部分还就是以人工采摘为主。

采摘作业比较复杂,季节性很强,若使用人工采摘,不仅效率低、劳动量大,而且容易造成果实得损伤,如果人手不够不能及时采摘还会导致经济上得损失。

使用采摘机械不仅提高采摘效率,而且降低了损伤率,节省了人工成本,提高了果农得经济效益,因此提高采摘作业机械化程度有重要得意义。

随着现代农业机械化生产,大面积得种植果树,农民朋友得农产品获得丰收,果实得采摘问题也凸显而出,在面对果树高而无法采摘造成了苹果得摔落,因而这些苹果无法上市进行出售,为解决高空采摘苹果难,故设计此苹果采摘简易机械手来解决此问题.二.项目设计得内容(1)果蔬收获机器人作业环境与工作对象得特殊性工业领域就是机器人技术得传统应用领域、由于在工业生产中,机器人得工作位置与障碍往往都能够事先预知,因此机器人得性能能得到很好得体现。

与工业机器人相比,果蔬收获机器人有很多独特得特点,主要表现在:(1)作业环境得非结构性收获机器人得工作环境往往就是非结构性得、未知得与不确定得、例如,机器人所处得地势可能崎岖不平,天气条件(如光照)也可能随时改变.即使在温室环境中,也必须考虑温度、湿度、天气以及其它环境参数得影响。

【机械设计竞赛说明书模板】采果机器人

【机械设计竞赛说明书模板】采果机器人

设计说明书一、本作品的创新与特色简介1、采用带齿的大尺寸橡胶轮胎,能迅速稳定的上楼梯和下斜坡。

2、机械臂和升降台组合,在获得足够高度的同时又提高了稳定性能。

3、机械臂上安装存放筒直接作为盛放果子的容器,使采摘,存放和最后收集果子能一气呵成,提高工作效率。

4、机械手与空桶收集器共同组成采果机构。

5、通过手腕中间的电机来驱动手腕旋转,使得球从手腕后部进入收集框中。

二、设计方案的论证与拟定,并绘制运动简图1. 设计方案的总体说明;2. 执行装置的机械结构;机器人由机械手,机械臂,平行提升机构,带齿车轮组成。

每个执行装置分别起到不同的作用,最后实现一系列预期的动作。

机械手由机械指和存放筒组成,负责果实的采摘,存放以及最后的集中;机械臂由一个旋转平台和两节小臂组成,主要负责将机械手送到果实前,方便其摘取;平行提升装置由一系列杆件和滑块组成,负责提升机械臂,以帮助其稳定采摘高处的果实。

4个带齿的大号橡胶轮胎以及底板组成行走装置,带齿的大号橡胶轮胎能提高小车通过性,帮助其爬上陡坡。

由于机械臂的展开长度超过一米,采用25KG ·cm 的伺服电机驱动机械臂的运总体方案行走、上阶梯及下坡机构采摘机构 收集及放置机构带齿的大尺寸橡胶轮胎 五自由度机械手方筒收集器驱动 伺服电机、直流电动机动。

收集筒用PVC板粘合而成,并打上小圆孔,以降低重量,提高机械臂的稳定性。

3. 运动状态的具体描述;(1)行走、上阶梯以及下坡:四个电机同时驱动橡胶胎时,小车直行;当左右两边电机差速运转时,小车转弯;橡胶轮胎的齿与阶梯接触时摩擦,后面车轮对小车又有一个推力,实现小车上楼梯;在下坡时,运转的电机对轮胎有一个限制的作用,不至于快速滑下陡坡。

(2)摘取、存放:通过装在机械臂上的各个伺服电机的配合转动,使机械手停在果实前,此时控制机械指上的电机旋转,使机械指合拢,将果实最终带入机械手上的存放筒里。

由于在存放筒口加了弹簧片,果实进去后不会从存放筒口倒出。

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一种新型仿生采摘机器人设计说明书内容简介本产品名为一种新型仿生采摘机器人,能够高效率完成寻找、识别、采摘、分果等一系列功能,以减轻人工负担。

该机器是利用MH-Ni电池驱动,MH-Ni电池继承了Cd-Ni电池的特点,但消除了镉的污染,对环境无污染。

使用太阳能板进行充电,并且在太阳能板上安装了光传感器和旋转装置,可以自动朝着光照强度最高的方向旋转,保证光照的充足。

而且安装了摄像头和传感器,并根据RGB三原色原理对成熟水果的颜色建立数据库,可以自动识别果实成熟度,及时采摘。

该机有多个配套的机械爪,可以采摘不同的果实,只需要更换不同的采摘机械爪就可以实现多种水果的采摘,避免制造多种型号的机械产生的浪费。

主要原理:水果采摘末端执行器该装置由上下两组机械手指构成,通过视觉识别检测装置进行检测,当检测水果主干区域,末端执行器完全打开,通过机械臂运动使末端执行器的采摘包裹住所检测到的水果,采摘头左右运动,使水果的果柄切断,从而完全采摘。

目前的水果采摘,仍以传统的手工采摘为主,缺少机械化操作,费时费力。

面对大片的种植园采摘仍是难题。

现在市面上的自动化采摘机器人大多功能单一,仅能实现针对性采摘,且价格都较为昂贵大多数人难以承担。

本机器采用MH-Ni电池进行驱动。

MH-Ni电池具有高比能量、高比功率、长寿命、无污染等优点,是电动车用动力电池的首选。使用太阳能板进行充电,太阳能清洁、无污染、可再生,是理想的能源之一,长远看,使用太阳能可以保护环境,减轻因使用常规能源造成的环境污染,就从身边生活来看,使用太阳能可以节省能源成本。

多种采摘头的设计能使其适应多种水果的采摘,可伸长的机械臂使其能采摘到高处的果实。

最后,本机器结构较为简单,造价低,无污染,具有良好的发展前景。

1 研制背景及意义我国是水果生产和消费的大国,水果已成为我国继粮食、蔬菜之后的第三大农业种植产业,每年大约生产各种水果28000万吨。

目前市面上大规模投入使用的采摘机器大多使用柴油或者汽油进行驱动,会排放大量废气。

柴油在燃烧时容易碳化形成碳烟,也就是我们近几年经常挂在嘴边的颗粒物(PM)的一种。

再加上高温状态下燃烧空气,很容易形成氮氧化物NOx,而NOx在世界卫生组织的报告中被标明为可以引发呼吸道严重发炎的有毒气体,有致癌性。

而这些机器排放的尾气不仅对人体有害,对植物也有害。

废气中的二次污染物臭氧和过氧化乙基硝酸盐会造成植物叶片坏死和干斑,乙烯会影响植物开花结果。

其余机器则使用镍镉电池,而镍镉电池在充放电过程中如果处理不当,会出现严重的“记忆效应”,使得服务寿命大大缩短。

此外,镉是有毒的,镉超标对于人体的伤害,包括损害肝肾、影响生殖功能以及诱发高血压等。

因而镍镉电池也不利于生态环境的保护。

最近兴起的MH-Ni电池具有高比能量、高比功率、长寿命、无污染等优点,是电动车用动力电池的首选在结构设计、生产工艺及电性能方面,MH-Ni电池继承了Cd-Ni电池的特点,但消除了镉的污染。目前已成功用于电动工具、电动自行车和电动(汽)车的动力电池。并且本机器使用太阳能板进行充电,而太阳能作为新型的清洁能源,被应用到我们生活中的方方面面,常见的有太阳能热水器、太阳能发电以及太阳灶等等。

太阳能清洁、无污染、可再生,是理想的能源之一,长远看,使用太阳能可以保护环境,减轻因使用常规能源造成的环境污染,就从身边生活来看,使用太阳能可以大大节省能源成本。

2 设计方案2.1 系统设计2.1.1控制系统图1.主控板主控板如图1所示,其功能有:采集下辖传感器模块的信息,通过通讯接口下发命令与参数从而实现对下辖驱动模块的控制。

主控板5V电源接口,连接与稳压模块5V输出接口,使用PH2.0-2P进行连接。

2.1.2电源稳压模块图2.电源稳压模块图2所示为电源稳压模块3D图,其功能: 1、电源接口扩展; 2、电源电压转换,使蓄电池输出6v电压,使用7806三端稳压管将输出电压变成6V。

因为固定三端稳压器属于串联型稳压电路,因此它的原理等同于串联型稳压电路。

2.2驱动系统驱动系统是机器人的动力系统,相当于人的肌肉与神经系统,一般由驱动装置和传动机构两部分组成。

因驱动方式的不同,驱动装置可以分成电动、液动和气动三种类型。

驱动装置中的电动机、液压缸、气缸可以与操作机直接相连,也可以通过传动机构与执行机构相连。

图3舵机模块图4 履带舵机功能:利用电机带动轮子(履带如图5)转动,实现其运动。

利用舵机带动机械爪同时反向运动,使其同时闭合。

控制与驱动直流减速电机,拥有开环、速度闭环等多种模式,默认模式为速度环。

直流电机驱动模块的3D图如图3所示,电机参数如下:1、额定电压模型中所使用的小型直流电机额定为6V,在3V情况下也可以使用,但速度会降低,在9V也可使用,速度会提高,在电压低于50%以上使用时小电机无法旋转,当高于50%以上时电机有可能会烧坏;2、转速机器人模型制作中使用的低速电机,空载转速不超过500R/min,带有减速机构。

加入负载后转速降低,转速和转矩是反向关系;3、电流我们所使用的电机功率为30W,电流推荐为5A,不得超过7A。

驱动模块功能:控制与驱动舵机,可同时控制角度舵机与360度舵机。

2.3机械机构系统机械部分是机器人赖以完成作业任务的执行机构可以在确定的环境中执行控制系统指定的操作。

如果与人类做对比,我们可以将机械部分理解为人类的骨架、躯干、四肢等。

2.3.1机械臂图5.机械臂机械臂为本机械的重要组成部分,它由舵机驱动,进行伸缩,将采摘头送到合适的位置,进行采摘。

本机器使用二型连杆机构,其由两个特点,第一由于平行四连杆机构的作用使手抓总能保持水平状态手抓上下抓取的角度不可改变。

第二是小臂与水平面的夹角并不会随着大臂与水平面夹角的变化而变化。

2.3.2机械爪及采摘头机械手手部机构靠手爪夹紧作业对象并进行采摘,最后将采摘对象移送到目标位置。

二指平行夹爪可以通过提前设置好的程序,完成搬运、分拣等工作。

在车间工作中如果是单纯的使用人工,不仅效率低下,而且工人劳累感非常强,很容易出现工作上的失误。

所以,二指平行夹爪在工厂中越来越受欢迎。

同时,因为其功能较多,所以它在很多领域都可以应用。

用于采摘大型水果。

常见水果:榴莲,椰子本机械使用二指平行夹爪,在其上安装采摘头,利用舵机装置使其自动闭合,实现采摘功能。

2.4 节能减排装置2.4.1 MH-Ni电池图6.电池MH-Ni电池是一种性能优良的电池,一般来说,MH-Ni电池具有能量密度高、低温性能好、无记忆效应、耐过充电能力强、安全无污染等优点,作为密封电池,MH-Ni电池的整体重量非常轻,充放电次数约为铅酸电池左右的2-3倍。

我们所使用的电池容量为5000mAh。

2.4.2 太阳能板及其转动装置图7.太阳能板图8.转动装置太阳能电池是利用半导体材料的光电效应,将太阳能转换成电能的装置。

太阳光照在半导体p-n结上,形成新的空穴-电子对,在p-n结电场的作用下,空穴由p区流向n区,电子由n区流向p区,接通电路后就形成电流。

这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

太阳能电池是一种大有前途的新型电源,具有永久性、清洁性和灵活性三大优点,与火力发电相比,太阳能电池不会引起环境污染。

单晶硅太阳能板的光电转换效率为15%左右,一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装,坚固耐用,使用寿命一般可达15年,最高可达25年。

并且我们在太阳能板上安装了光传感器和旋转装置,可以自动朝着光照强度最高的方向旋转,保证光照的充足。

2.5传感器系统2.5.1巡线传感器模块图9.巡线传感器其作用为检测路面导航条的位置,并将取得的信息发送给主控模板。

(1)2P红色插座:两个2P红色插座为并联,可任意连接,此插座为5V电源接口,连控于5V稳压模块的PH2.0-2P接口,使用PH2.0--2P转PH2.0--2P进行连接。

(2)2P黄色插座:两个2P黄色插座为并联,可任意连接,此插座为CAN总线接口,一般直接连接于其他需进行通信的模块的CAN接口,使用PH2.0-2P转PH2.0-2P30CM进行连接。

(3)巡线模块检测阈值自动校准步骤如下:a.模块正常工作状态下,长按2.5秒SET按键,进入检测阈值自动校准模式,模式指示灯进行50毫秒频率的闪烁。

b.使模块板子在场地中的色差带上面1.5厘米来回扫描,让每一路都能扫到场地上的颜色。

大约10秒时间模块自动恢复到工作模式,模式指示灯进行1秒频率的闪烁,此时可观察8路指示灯来查看检测阈值设置是否正确。

2.5.2图像识别系统图10.摄像头图像识别系统主要是利用摄像头(图14所示)进行识别,我们建立了自己的数据库,将果实的大小形态,颜色等写入数据库,摄像头识别后将信息传递给主控系统,由主控系统进行信息处理,计算其成熟度。

目前我们收集到了5种水果的RGB数据:1. 香蕉:- 未成熟:R=245, G=231, B=176- 半成熟:R=255, G=218, B=125- 成熟:R=255, G=222, B=02. 西瓜:- 未成熟:R=68, G=157, B=240- 半成熟:R=241, G=131, B=76- 成熟:R=241, G=112, B=193. 苹果:- 未成熟:R=255, G=255, B=255- 半成熟:R=255, G=128, B=0- 成熟:R=255, G=0, B=04. 樱桃:- 未成熟:R=175, G=81, B=72- 半成熟:R=205, G=92, B=92- 成熟:R=255, G=0, B=05. 雪花梨:- 未成熟:R=193, G=214, B=221- 半成熟:R=242, G=188, B=168- 成熟:R=234, G=103, B=45数据库主要是根据三原色原理建立,以下以樱桃作为例子。

图11樱桃表面颜色特性分析樱桃的颜色等级划分包含的方面很多,但主要的方面有三个:红区比例,色度,樱桃的着色均匀度色度也是樱桃颜色的一个方面,偏黄的樱桃色度比偏绿的小。

而偏黄的樱桃品质要比偏绿的要好。

樱桃的着色均匀度也同样重要,着色越均匀的樱桃,美观度高、口感好。

红区的比例反映了樱桃的红色区域的面积大小。

红色区域面积越大,则樱桃的含糖量越高,口感也越好。

2.5.3 光电传感器图12.光电传感器光电感应器是由两个组件即投光器及受光器所组成,利用投光器将光线由透镜将之聚焦,经传输而至受光器之透镜,再至接收感应器,感应器将收到之光线讯号转变成电器信号,此电信讯号更可进一步作各种不同的开关及控制动作,其基本原理是对投光器受光器间之光线做遮蔽之动作所获得的信号加以运用以完成各种自动化控制,即可完成太阳能板跟随太阳旋转的工作。

3 数据参数:3.1太阳能板的主要参数:该太阳能光伏板的主要规格为250w,尺寸为98*63mm。

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