機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）柑橘采摘機(jī)器人機(jī)器臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析【全套圖紙】

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)生申請答辯表 課 題 名 稱 柑橘采摘機(jī)器人機(jī)器臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 指導(dǎo)教師(職稱) 馬志艷（講師） 申 請 理 由 畢業(yè)設(shè)計(jì)已做完，申請答辯 學(xué)生所在系部 機(jī)械工程系 專業(yè)班級 09機(jī)制6班 學(xué)號 0915011631 學(xué)生簽名： 日期： 全套圖紙，完整版設(shè)計(jì)加153893706 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評審表 序號 評分項(xiàng)目（理工類） 滿分 評分 1 工作量 15 2 文獻(xiàn)閱讀與外文翻譯 10 3 技術(shù)水平與實(shí)際能力 25 4 研究成果基

2、礎(chǔ)理論與專業(yè)知識 25 5 文字表達(dá) 10 6 學(xué)習(xí)態(tài)度與規(guī)范要求 15 總 分 100 評 語 （是否同意參加答辯） 指導(dǎo)教師簽名： 另附《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)記錄冊》 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評閱人評審表 學(xué)生姓名 程 果 專業(yè)班級 09機(jī)制6班 學(xué)號 0915011631 設(shè)計(jì)(論文)題目 柑橘采摘機(jī)器人機(jī)器臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3、與分析 評閱人 評閱人職稱 序號 評分項(xiàng)目（理工類） 滿分 評分 1 工作量 15 2 文獻(xiàn)閱讀與外文翻譯 10 3 技術(shù)水平與實(shí)際能力 25 4 研究成果基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識 25 5 文字表達(dá) 10 6 學(xué)習(xí)態(tài)度與規(guī)范要求 15 總 分 100 評 語 評閱人簽名： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯表 學(xué)生姓名

4、 程 果 專業(yè)班級 09機(jī)制6班 學(xué)號 0915011631 設(shè)計(jì)(論文)題目 柑橘采摘機(jī)器人機(jī)器臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 序號 評審項(xiàng)目 指 標(biāo) 滿分 評分 1 報(bào)告內(nèi)容 思路清晰；語言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確；實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)，分析歸納合理；結(jié)論有應(yīng)用價(jià)值。 40 2 報(bào)告過程 準(zhǔn)備工作充分,時(shí)間符合要求。 10 3 創(chuàng) 新 對前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。 10 4 答 辯 回答問題有理論依據(jù)，基本概念清楚。主要問題回答準(zhǔn)確，深入。 40 總 分 100 答 辯 組 評 語

5、 答辯組組長（簽字）： 年 月 日 答辯 委員會 意見 答辯委員會負(fù)責(zé)人（簽字）： 年 月 日  畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄表 學(xué)生姓名 程 果 專業(yè)班級 09機(jī)制6班 學(xué)號 0915011631 設(shè)計(jì)(論文)題目 柑橘采摘機(jī)器人機(jī)器臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 答辯時(shí)間 答辯地點(diǎn) 答辯委員會名單 問題1 提問人： 問題： 回答（要點(diǎn)）： 問題

6、2 提問人： 問題： 回答（要點(diǎn)）： 問題3 提問人： 問題： 回答（要點(diǎn)）： 記錄人簽名 （不足加附頁） 問題4 提問人： 問題： 回答（要點(diǎn)）： 問題5 提問人： 問題： 回答（要點(diǎn)）： 問題6 提問人： 問題： 回答（要點(diǎn)）： 問題7 提問人： 問題： 回答（要點(diǎn)）： 問題8 提問人： 問題： 回答（要點(diǎn)）： 記錄人簽

7、名 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績評定總表 學(xué)生姓名：程 果 專業(yè)班級： 09機(jī)制6班 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：柑橘采摘機(jī)器人機(jī)器臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 成績類別 成績評定 Ⅰ指導(dǎo)教師評定成績 Ⅱ評閱人評定成績 Ⅲ答辯組評定成績 總評成績 Ⅰ×40%+Ⅱ×20%+Ⅲ×40% 評定等級 注：成績評定由指導(dǎo)教師、評閱人和答辯組分別給分(以百分記)，最后按“優(yōu)(90--100)”、“良(80--89)”、“中(70--79)”、“及格(60--69)”、“不及格(60 以下)”評定等級。其中，指導(dǎo)教師評定

8、成績占40%，評閱人評定成績占20%，答辯組評定成績占40%。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 系 部 機(jī)械工程系 指導(dǎo)教師 馬志艷 職 稱 學(xué)生姓名 程 果 專業(yè)班級 09機(jī)自6 學(xué) 號 0915011631 設(shè)計(jì)題目 　　農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人機(jī)械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 、 目 標(biāo) 和 要 求 （設(shè)計(jì)內(nèi)容目標(biāo)和要求、設(shè)計(jì)進(jìn)度等） 目 的 要 求： 1. 了解與熟悉農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人機(jī)械手國內(nèi)外現(xiàn)狀以及相關(guān)背景知識； 2. 掌握農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人機(jī)械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法； 主 要 內(nèi) 容： 1. 了解與熟悉農(nóng)業(yè)采

9、摘機(jī)器人機(jī)械手國內(nèi)外現(xiàn)狀以及相關(guān)背景知識； 2. 完成采摘機(jī)械手的方案設(shè)計(jì)； 3. 完成采摘機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)及電氣控制部分的設(shè)計(jì)； 4. 繪制機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖、裝配圖，主要部件的詳細(xì)零件圖，要求至少一張零號、二張一號圖紙； 5. 撰寫畢業(yè)論文，要求觀點(diǎn)正確，字跡清楚、工整； 6. 查閱與本課題有關(guān)的外文資料，翻譯一遍5000字外文。 主要參考資料 1. 機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)書籍資料。 2. 農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人機(jī)械手設(shè)計(jì)相關(guān)資料。 3. 機(jī)器人設(shè)計(jì)相關(guān)書籍資料。 指導(dǎo)教師簽名： 2013年2月 25 日 系 部 審 核

10、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）學(xué)生開題報(bào)告 課題名稱 農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人機(jī)器臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 課題來源 工程實(shí)踐型 院（系） 機(jī)械學(xué)院 指導(dǎo)教師 馬志艷 學(xué)生姓名 程 果 學(xué) 號 0915011631 專業(yè)班級 09機(jī)制6 一． 設(shè)計(jì)背景及意義 1. 背景 隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,智能機(jī)器人已在許多領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,由于作業(yè)對象的復(fù)雜、多樣,以及當(dāng)前我國正面臨人口老年化的趨勢使得新型農(nóng)業(yè)機(jī)械——農(nóng)業(yè)機(jī)器人的開發(fā)具有巨大經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的市場前景,符合社會發(fā)展的需求。果實(shí)采摘機(jī)器人是基于人工采摘果實(shí)作業(yè)中耗時(shí)、費(fèi)力等因素而應(yīng)運(yùn)而生

11、的智能農(nóng)業(yè)裝備。運(yùn)動控制系統(tǒng)作為采摘機(jī)器人控制系統(tǒng)中不可或缺的部分為機(jī)器人實(shí)現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定的采摘工作提供了必要的保證。 2. 意義 國際上日本、美國等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)從20世紀(jì)80年代開始研究采摘機(jī)器人并取得很多成果。從1983年的第一臺西紅柿采摘機(jī)器人在美國誕生以來采摘機(jī)器人的研究和發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了近30年但我國在該領(lǐng)域中的研究還處于起步階段因此我們必須加快對采摘機(jī)器人的研究腳步以早日趕超國際水平使其為我國農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展做出重大貢獻(xiàn)。 二. 農(nóng)業(yè)采摘機(jī)器人機(jī)器臂設(shè)計(jì)原理 一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)一般由四個(gè)相互作用的部分組成：機(jī)械手、環(huán)境、任務(wù)和控制器。對于果實(shí)自動采摘機(jī)器人

12、，機(jī)械手是進(jìn)行果實(shí)采摘的執(zhí)行部分。它的設(shè)計(jì)要考慮到準(zhǔn)確定位、不損傷果實(shí)、有效避開枝葉等功能，同時(shí)還要考慮末端執(zhí)行裝置的可變更性，從而實(shí)現(xiàn)該機(jī)器人的多種用途，例如除草、噴藥等。果實(shí)自動采摘機(jī)器人的工作環(huán)境比較復(fù)雜。若在果棚中種植，環(huán)境相對穩(wěn)定。若為露天，環(huán)境就相對復(fù)雜了。較合理的果實(shí)自動采摘機(jī)應(yīng)有采摘、除草、噴藥等多種功能，這樣便于實(shí)現(xiàn)果實(shí)種植的機(jī)械化，節(jié)省成本?？刂破魇枪麑?shí)自動采摘機(jī)的核心。它要實(shí)現(xiàn)果實(shí)識別，精確定位，正確采摘等關(guān)鍵控制功能。 果實(shí)自動采摘機(jī)器人的工作步驟如下：

13、 初始化 檢測到果實(shí)成熟 N Y 機(jī)械手接近目標(biāo)手腕俯仰調(diào)整 吸盤接近 吸住果實(shí) 夾持器夾緊 手腕旋轉(zhuǎn)，將果實(shí)莖節(jié)處折斷 果實(shí)送到料框 復(fù)位 三． 設(shè)計(jì)內(nèi)容 7. 了解與熟悉農(nóng)業(yè)采

14、摘機(jī)器人機(jī)械手國內(nèi)外現(xiàn)狀以及相關(guān)背景知識； 8. 完成采摘機(jī)械手的方案設(shè)計(jì)； 9. 完成采摘機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)及電氣控制部分的設(shè)計(jì)； 10. 繪制機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖、裝配圖，主要部件的詳細(xì)零件圖，要求至少一張零號、二張一號圖紙； 11. 撰寫畢業(yè)論文，要求觀點(diǎn)正確，字跡清楚、工整； 12. 查閱與本課題有關(guān)的外文資料，翻譯一遍5000字外文。 四． 農(nóng)業(yè)機(jī)器人機(jī)器臂設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀 從1983年第一臺番茄采摘機(jī)在美國誕生以來，采摘機(jī)器人的研究和開發(fā)已經(jīng)歷經(jīng)了近20年。日本和歐美等發(fā)達(dá)國家相繼理想研究用于采摘蘋果、番茄、葡萄等水果的智能機(jī)器人。

15、到1997年，國外開發(fā)的一系列果品蔬菜收摘機(jī)器人軍言之出了樣機(jī)。在農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究方面，法國是最早研究水果收獲機(jī)器的國家之一。荷蘭收獲機(jī)器人的研究工作也走在很多國家的前面，但研究的果蔬種類并不多。 在中國，農(nóng)業(yè)機(jī)器人研究也逐漸起步。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)率先在我國研制出自動嫁接機(jī)器人，并先后研制成功了自動嫁接法、自動旋切貼合法等嫁接技術(shù)。吉林大學(xué)與吉林農(nóng)業(yè)研究所研制的除草機(jī)器人，裝有攝像機(jī)和圖像處理計(jì)算機(jī)，能快速準(zhǔn)確的分辨出蔬菜苗、雜草和土壤之間的差別，還能在種植行間自動行走。上海交通大學(xué)的曹其新等人開發(fā)了草莓揀選機(jī)器人樣機(jī)。該樣機(jī)具有學(xué)習(xí)功能，作業(yè)時(shí)可根據(jù)示教揀選對象的標(biāo)準(zhǔn)樣本，改變或調(diào)整機(jī)器人揀

16、選草莓的種類，并可一機(jī)多用，即使是沒有專業(yè)知識的操作人員，也能很容易的掌握操作方法。 分析國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究進(jìn)展與應(yīng)用現(xiàn)狀可知，國外已經(jīng)研制了各種農(nóng)業(yè)機(jī)器人，技術(shù)比較成熟，部分農(nóng)業(yè)機(jī)器人已有初步應(yīng)用，但我國農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)研究處于起步階段，與日本、美國等發(fā)達(dá)國家差距較大。開發(fā)各類機(jī)械，適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程智能化發(fā)展的趨勢，是當(dāng)代農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的重要研究課題。 五． 畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施方案、進(jìn)度安排 1. 利用圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等途徑收集、整理相關(guān)設(shè)計(jì)資料，完成開題報(bào)告。 一周（2013 年3 月12 日——2013 年3 月17 日） 2.翻譯一篇與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化有關(guān)的英

17、文資料。 一周（2013 年3 月18 日——2013 年3 月25 日） 3.完成采摘機(jī)器人機(jī)器臂的方案設(shè)計(jì)。 二周（2013年3 月26 日——2013 年4 月9 日） 4.完成采摘機(jī)械手的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)及電氣控制部分的設(shè)計(jì)。 一周（2013年4 月10 日2013 年5 月1 日） 5. 繪制機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖、裝配圖，主要部件的詳細(xì)零件圖。 二周（2013 年5 月2 日——2013 年5 月9 日） 6. 整理、檢查、打印畢業(yè)論文，整理圖紙，準(zhǔn)備答辯。 一周（2013 年5 月10 日——2013 年5 月17 日） 在設(shè)計(jì)期間，可以根據(jù)實(shí)際

18、情況適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)進(jìn)程安排。 六． 已查閱的主要參考文獻(xiàn)和資料 【1】《機(jī)器人學(xué)》 宋偉剛主編 科學(xué)出版社 2007年10月 【2】《機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)》 孟慶鑫、王曉東主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2006年9月 【3】《番茄采摘機(jī)械手的研究與設(shè)計(jì)》 邊源 豆丁網(wǎng) 2009年4月 【4】《工業(yè)機(jī)器人》 韓建海 主編 華中科技大學(xué)出版社 【5】胡挺 論文《果蔬采摘機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)研究》 【6】梁喜鳳，苗香雯，崔紹榮，王永維，《果實(shí)采摘機(jī)械手機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作性能分析》，農(nóng)機(jī)化研究所 2004年3月。 【7】劉繼展 李萍萍 李智國《番茄采摘機(jī)器人末端執(zhí)行器的硬件設(shè)計(jì)》，農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2008年3月。 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日