收获采摘机器人的运动学分析及仿真—基于ADMAS

蒋昊俣，胡　军，宋　健

(1.黑龙江八一农垦大学 工程学院，黑龙江 大庆　163319；2.潍坊学院 机电工程学院，山东 潍坊　261000)



收获采摘机器人的运动学分析及仿真—基于ADMAS

蒋昊俣1,2，胡军1，宋健2

(1.黑龙江八一农垦大学 工程学院，黑龙江 大庆163319；2.潍坊学院 机电工程学院，山东 潍坊261000)

摘要：为了对五自由度关节式收获机器人五自由度关节机器人末端执行器的位姿和运动进行描述，运用传统的D-H法建立各关节运动学数学模型，进行运动学正、逆解，求得末端执行器的位置关系式。基于UG软件建立了该机械手的三维立体模型，并通过ADMAS软件对机械手抓取、采摘和放下过程进行仿真分析，确定其运动轨迹。结果表明：所建立的运动学方程正确，设计的机械手满足工作要求，有较强的操作性，为收获采摘机械手的设计制造奠定了基础。

关键词：收获机器人；五自由度机械手；运动学分析；仿真

0引言

为了降低农民的劳动强度、提高果实的收获质量，水果蔬菜收获采摘机器人具有越来越重要的意义[1-2]。从1980年代开始，一些发达国家开始研究收获采摘机器人，出现了一些水果蔬菜采摘机器人[3-4]；但由于技术、市场和价格等因素的影响，离实用化和商业化还有很大一段距离[5]。综合国内外研究文献，对于采摘机器人的研究大多数集中在视觉系统对果实目标的识别和定位上，而对于机器人机械本体的研究较少。目前，采摘收获机械手基本都是在通用机器人的基础上改进的。为了满足工作需求，设计了一种能够实现空间的平移、旋转、俯仰的五自由度的串联结构的收获机械手具有重要的意义。……