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前 言
隨著電子計算機和自動控制技術的迅速發(fā)展、農業(yè)高新科技的應用和推廣，農業(yè)機器人已逐步進入到農業(yè)生產領域中，并將促進現代農業(yè)向著裝備機械化、生產智能化的方向發(fā)展。果蔬采摘是農業(yè)生產中季節(jié)性強、勞動強度大、作業(yè)要求高的一個重要環(huán)節(jié)，研究和開發(fā)果蔬采摘的智能機器人技術對于解放勞動力、提高勞動生產效率、降低生產成本、保證新鮮果蔬品質，以及滿足作物生長的實時性要求等方面都有著重要的意義。
工業(yè)領域是機器人技術的傳統應用領域，目前已經得到了相當成熟的應用; 而采摘機器人工作在高度非結構化的復雜環(huán)境下，作業(yè)對象是有生命力的新鮮水果或蔬菜。同工業(yè)機器人相比，采摘機器人具有以下的特點: ① 作業(yè)對象嬌嫩、形狀復雜且個體狀況之間的差異性大，需要從機器人結構、傳感器、控制系統等方面加以協調和控制; ② 采摘對象具有隨機分布性，大多被樹葉、樹枝等掩蓋，增大了機器人視覺定位難度，使得采摘速度和成功率降低，同時對機械手的避障提出了更高的要求; ③ 采摘機器人工作在非結構化的環(huán)境下，環(huán)境條件隨著季節(jié)、天氣的變化而發(fā)生變化，環(huán)境信息完全是未知的、開放的，要求機器人在視覺、知識推理和判斷等方面有相當高的智能; ④ 采摘對象是有生命的、脆弱的生物體，要求在采摘過程中對果實無任何損傷，從而需要機器人的末端執(zhí)行器具有柔順性和靈巧性; ⑤ 高智能導致高成本，農民或農業(yè)經營者無法接受，并且采摘機器人的使用具有短時間、季節(jié)性、利用率不高的缺點，是限制采摘機器人推廣使用的重要因素; ⑥ 果蔬采摘機器人的操作者是農民，不是具有機電知識的工程師，因此要求果蔬采摘機器人必須具有高可靠性和操作簡單、界面友好的特點。
根據設計任務和設計要求，主要針對機械手部分進行機械方面的設計。由于設計者水平有限，本設計中難免有誤漏欠妥之處，懇請老師們批評指正。