水果采摘机械手臂的结构设计及仿真.pdf

机械手臂的结构设计及仿真--水果采摘机
械手臂的结构设计及仿真

学院：工业自动化学院

专业：机械工程

姓名：孙春波学号：160406106171

指导老师：
齐新霞职称：教授

中国·珠海
北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计或论文

二○二○年五月

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诚信承诺书

本人郑重承诺：我所呈交的毕业论文《水果采摘机械手臂的结构
设计及仿真》是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文
中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，论文使
用的数据真实可靠。

承诺人签名：孙春波
日期：2020年4月23日

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水果采摘机械手臂的结构设计及仿真

摘要
这次主要设计了一个水果采摘装置。这个装置是一个仿生机械手臂。该设备必须与新
的苹果采摘机器人连接。仿生机械手臂主要采用合适的导线作为传动链，将装置的驱动部
分和执行部分分开，将驱动部分放置在机器人的末端，减轻了机器人的重量，大大增加了
驱动电机的必要选择范围。
设计是指仿生采摘机械手臂的总体设计，确定了设计方案。在确定方案的过程中，对
方案进行了两次修改和优化，最终确定为仿生机械手臂装置；其次，对装置进行了设计计
算，并进行了三维建模，绘制了零件图，然后进行了装配。最后，利用三维打印技术对零
件进行手工加工、装配和设计。通过研究，所设计的摘穗机械手方案合理有效，满足了任
务要求。它的整体性能可以满足新机器人摘苹果的需要。
主要研究内容如下：
1.现场调研及分析。
2.采摘机械手臂的总体设计。
3.采摘机械手臂手指的结构设计。
4.采摘机械手手臂的结构设计。
5.采摘机械手臂的仿真。
关键词：仿生机械手；结构设计；动态仿真

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StructuredesignandSimulationoffruitpickingmanipulator

Abstract
Thistime,wemainlydesignedafruitpickingdevice.Thedeviceisabionicroboticarm.
Thedevicemustbeconnectedtoanewappleharvestingrobot.Thebionicmanipulatormainly
usestheappropriatewireasthetransmissionchain,separatesthedrivingpartandtheexecutive
partofthedevice,placesthedrivingpartattheendoftherobot,reducestheweightoftherobot,
andgreatlyincreasesthenecessaryselectionrangeofthedrivingmotor
Thedesignreferstotheoveralldesignofthebionicpickingmanipulator,anddeterminesthe
designscheme.Intheprocessofdeterminingthescheme,theschemewasmodifiedand
optimizedtwice,andfinallydeterminedasthebionicmanipulatordevice;secondly,thedevice
wasdesignedandcalculated,andthree-dimensionalmodelingwascarriedout,thepartdrawing
wasdrawn,andthentheassemblywascarriedout.Finally,3Dprintingtechnologyisusedto
process,assembleanddesignthepartsbyhand.Throughtheresearch,thedesignschemeofthe
pickingmanipulatorisreasonableandeffective,andmeetsthetaskrequirements.Itsoverall
performancecanmeettheneedsofthenewrobottopickapples..
Themainresearchcontentsareasfollows:
1.Onsiteinvestigationandanalysis.
2.Theoveralldesignofpickingmanipulator.
3.Thestructuredesignof