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果树采摘机器人的发展现状及运动学分析
专业：机械制造与自动化
学生：张长峰
指导老师：周威铎
完成日期：2013.4.10
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摘要
果园收获作业机械化、自动化是广大果农关注的热点问题。进行果树采摘机
器人研究，不仅对于适应市场需求、降低劳动强度、提高经济效率有着一定的现
实意义，而且对于跟踪世界农业新技术、促进我国农业科技进步，加速农业现代
化进程有着重大的意义。
果树采摘机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多
种功能于一体的综合系统，它是由机械手固定在履带式移动平台上构成的一类特
殊的移动机器人系统。本文在以自行设计的机器人机械结构为研究对象，对果树
采摘机器人的控制系统进行了分析、研究和设计，并对采摘机器人避障技术进行
了探讨。主要工作如下：
分析了果树采摘机器人机械结构，介绍了机器人运动学理论，根据自行设计
的5自由度机械臂机械特性，采用几何结构算法，建立了果树采摘机器人机械臂
的正、逆运动学方程。
关键词：果树采摘机器人，机械结构，运动学分析等等。
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ABSTRACT
Orchardmechanizedandautomationharvestingoperationshavebecome
thehotissueofmajorityfruitgrowersconcerned.Developthefruit
harvestingrobotresearchnotonlyhasacertaindegreeofpractical
significancetomeetmarketdemandandreducelaborintensityandimprove
economicefficiency,butalsocantotracknewagriculturaltechnologies
oftheworld.ItisimportanttopromoteChinasagriculturalscientific
andtechnologicalprogress,acceleratetheagriculturalmodernization
process.
Fruitharvestingrobotisanintegratedsystemthathasmultiple
functionssuchasenvironmentalapperceive,dynamicdecisionmaking,
planningconductcontrolandimplementation.Itisaspecialkindof
mob