機械臂畢業論文

機械臂作為迄今為止人工智能程度最高的科技產品代表,其應用已經涉及製造業、醫療、農業等方面。下文是小編為大家整理的關於機械臂畢業論文參考範文的內容，歡迎大家閲讀參考!

機械臂畢業論文參考範文

淺論瓜果採摘機械臂的改進與試驗研究

摘要 現代農業的發展離不開現代化的農業機械，而現有的瓜果採摘機械臂難以滿足全方位採摘瓜果的需要，針對這種不足，通過改進瓜果採摘機械臂設計原理及方法，創制了能在任意空間目標點採摘瓜果的機械臂，並對新改進的機械臂進行了試驗，取得了預期的結果，這對現代化農業的發展是大有益處的。

1.瓜果採摘機械的現狀及改進的意義

現代化農業的發展是我國農業發展的必然趨勢，而現代農業的發展離不開農業科技技術的不斷進步，未來農業生產的發展也離不開機械化。而現有的瓜果採摘機器人的機械臂存在着不少問題，如它們大多直接購買現有工業機械手，而這些機械手不但成本較高，且所佔空間大，在採摘瓜果的過程中往往不盡如人意，這些問題無疑會影響農業生產。

因此針對現在瓜果採摘機械臂的這種不足，通過改進瓜果採摘機械臂設計原理和設計方法，創制了能在採摘範圍內的任意目標點採摘瓜果的機械臂，並對新改進的機械臂進行了驗證試驗，驗證了這種新創制了瓜果採摘機械臂的有效性和實用性，這對現代化農業的發展是大有益處的。

2.農業採摘機械臂設計原的優化與創新

瓜果採摘的機械化是現代農業的需要，而使用農用機械進行瓜果採摘仍需要遵循瓜果採摘的一般要求，那就是這些機械設備要佔地面積小，採摘的範圍要大，採摘瓜果要靈活且準確率高，並且要減少採摘給瓜果原株成長造成的傷害。

因此，這些就決定了瓜果採摘機械臂的設計要儘可能滿足這些要求，另外還要降低採摘成本，提高採摘瓜果的效率，適應現代市場經濟發展的需要。而傳統的農用瓜果採摘機器人所使用的機械臂，多是直接購買現有工業機械手，它們不但成本較高，且所佔空間大，在使用過程不盡人意。為了保證新改進的機械臂採摘的靈活性，研製出新型的瓜果採摘機械臂，而改進了傳統瓜果採摘機器人的設計原理和設計方法。

傳統農業機器人的結構設計主要包括四大類：直角型、圓柱型、座標型和關節型。對這四種機器人的優劣進行了綜合的分析對比，最終選擇了關節型的瓜果採摘機器人的結構設計。

理論上6個自由度的機械臂設計雖然可以達到三維空間的任何點，但這種按照這種理論設計出來的機械臂往往結構比較複雜，在採摘瓜果的過程中不易控制。而同樣是通過三維空間來確定採摘瓜果的目標位置，採用了4個自由度來控制機械臂靈活性的設計更具優勢和實用性。

3.瓜果採摘機械臂設計方法的改進

對瓜果採摘機械臂進行改進使之更能滿足瓜果採摘的實際需要，改進機械臂的設計原理只是創制新機械臂的基礎，還需要在此基礎上在具體設計過程中進行改進。首先，改進機械臂設計的結構參數，來確定瓜果採摘的空間範圍，這需要計算出機械臂腕關節最小的迴轉角度;其次，瓜果採摘機械臂的設計需要考慮相關的設計變量

這些變量包括機械臂底座的高度、機械臂的長度、腕關節的長度以及機械臂腰部的迴轉角、肩關節和肘關節的轉角範圍、腕關節的轉角等，通過分析瓜果採摘過程中的實際需要，最終對除了底座的高度和腕關節的`長度外的其他變量進行改進，進而確定採摘瓜果的空間範圍，此外，還根據機械臂本身與目標瓜果之間的位置關係以及機械臂自身結構的限制等因素

來改進設計機械臂的變量等。其次，還需要改進機械臂的結構參數，是機械臂設計結果更加合理。整個機械臂的改進都經過詳細的計算和重新設計，才使新創制的機械臂在使用過程中更加便捷。

4.對新創制機械臂的試驗及分析

為了驗證新創制的瓜果採摘機械臂是否能準備定位目標果實的空間位置及是否能準確採摘到瓜果，因此對新創制的機械臂進行了試驗。選擇了目標瓜果採摘範圍內的若干個制定的採摘位置，和隨機選取的若干個採摘位置進行試驗，並對數據進行記錄和分析。通過對比瓜果採摘的理論數值、實際採摘數值及誤差值進行對比分析，我們發現新創制的機械臂能準確到達目標採摘範圍中的任意位置，並且在採摘過程中機械臂工作穩定、機械臂本身無明顯抖動現象。這充分表明新創制的機械臂的合理與成功。

通過分析機械臂試驗數據還可以發現，機械臂實際工作中的數值與理論數值之間存在着誤差，對目標果實定位誤差的存在雖然是不可避免的，但還是對誤差產生的原因進行分析，主要包括以下兩點：

第一，機械臂個部件加工裝配的原有誤差，是機械臂各個連接杆之間產生了位置上的誤差;

第二，機械臂各關節的電動機採用的是獨立的控制方法，它們在同時運行時由於慣性及重力等的影響，導致機械臂各關節在角度的控制上產生了誤差。針對上述影響誤差的因素，可在以後機械臂設計研究過程中採取相應的補救方法：首先，可以採用先進的計算機技術來補償由加工裝配偏差所引起的位置誤差。其次，採用其他先進的控制方法或通過機械模型的控制方法，來提高機械臂在採摘瓜果工作中的精準度。

5.結論

針對現有瓜果採摘機械手不但成本較高，且所佔空間大，在使用過程不盡人意的諸多缺點，通過改進機械臂設計原理及方法，創制了能在任意空間目標點採摘瓜果的機械臂，這種機械臂設計不僅結構簡單緊湊，採摘範圍廣而所佔空間較少，且操作的靈活度高。

此外，新創制的瓜果採摘機械臂生產所使用的材料簡單易得，生產成本大為降低。對新創制的機械臂進行了試驗，結果表明：新創制的機械臂能準確到達目標採摘範圍中的任意位置

並且在採摘過程中工作穩定、機器本身無明顯抖動現象，能滿足瓜果採摘的任務需要。這無疑説明新創制的機械臂是合理且有效的，只是機械臂在精準定位瓜果的空間位置時存在一些誤差，這需要在以後的工作做進一步研究和改進。

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