用于枸杞采摘的双机械臂结构设计与分析
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘小宽1,2 |
| 答辩日期 | 2019-05-17 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 沈阳 |
| 导师 | 李斌 |
| 关键词 | 枸杞采摘机器人 运动学 碰撞检测 运动学参数标定 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 机械制造及其自动化 |
| 其他题名 | Structure design and analysis of wolfberry picking robot's dual manipulator |
| 英文摘要 | 本文依托于宁夏回族自治区重点研发计划重点科技项目“枸杞高效低损智能化采收关键技术与装备研发”项目，对枸杞采摘机器人的结构设计展开研究，旨在通过相关研究，研制出高精度、高效率、低破损率的枸杞智能采摘机器人，并对其关键技术进行研究。首先调研枸杞生长环境，分析枸杞采摘环境，运用人工采摘使用梳理式采摘机进行作业的工作模式，对采摘环境进行简化，确定采摘作业要求，设计出一款具有双机械臂系统的枸杞采摘机器人，完成了夹持机械手、夹持机械臂和采摘机械臂的结构设计。通过D-H参数法对枸杞采摘机器人进行运动学分析，得到夹持机械臂和采摘机械臂正运动学方程，针对不满足Pieper解法条件的采摘机械臂，根据其结构的特殊性，提出一种通过建立反向D-H模型的算法来间接求逆运动学解析解，并通过在matlab机器人工具箱中进行仿真，验证该算法的有效性。随后对枸杞采摘机器人双机械臂碰撞检测进行了研究，对国内外学者在机器人碰撞检测算法的研究进行调研，选定基于OBB包围盒的方法，不同以往采用OBB层次包围盒构造包围盒树的方法，提出细化模型结构来提高包围盒的紧密性，通过具体步骤研究了枸杞采摘机器人从建模到包围盒碰撞检测的方法，并在基于OpenGL的仿真平台对其准确性进行了验证。最后在完成了枸杞采摘机器人机械系统和控制系统搭建的前提下，利用基于三维运动测量仪的标定系统和一种机械臂运动学参数的高精度标定方法，对夹持机械臂和采摘机械臂的末端定位精度进行了测量，为提高末端定位精度，对枸杞采摘机器人的夹持机械臂和采摘机械臂的D-H模型运动学参数进行了标定，使其末端精度得到了很大提高。 |
| 语种 | 中文 |
| 产权排序 | 1 |
| 页码 | 77页 |
| 源URL | [http://ir.sia.cn/handle/173321/25186]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_机器人学研究室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院大学 2.中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘小宽. 用于枸杞采摘的双机械臂结构设计与分析[D]. 沈阳. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2019. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
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