目录

1绪论 1

1.1研究内容及意义 1

1.2研究现状 1

1.3机械手 3

2机械手的设计 5

2.1设计方案 5

2.2手指数量 5

2.3手指关节数量 5

2.4尺寸的设定 6

2.5材料的选择 6

3动力源的选择 6

3.1微小型驱动模块的研究 6

3.2电机的选择 7

3.3步进电机的确定 8

4传动方式选择和设计 8

4.1微小型传动模块研究

4.2输出端齿轮

4.3几何尺寸计算 10

5零件设计 11

5.1手掌的设计 11

5.2手指底座 12

5.3第一个指节 12

5.4第二个指节 13

6其他硬件系统 14

6.1传感器 14

6.2单片机 15

6.3图像识别系统 15

7工作原理流程及形态 15

7.1工作原理 16

7.2工作形态 16

小 结 19

致 谢 20

参考文献....................................................................................................................................................21

前  言

随着电子计算机和自动控制技术的迅速发展、农业高新科技的应用和推广，农业机器人已逐步进入到农业生产领域中，并将促进现代农业向着装备机械化、生产智能化的方向发展。果蔬采摘是农业生产中季节性强、劳动强度大、作业要求高的一个重要环节，研究和开发果蔬采摘的智能机器人技术对于解放劳动力、提高劳动生产效率、降低生产成本、保证新鲜果蔬品质，以及满足作物生长的实时性要求等方面都有着重要的意义。

工业领域是机器人技术的传统应用领域，目前已经得到了相当成熟的应用; 而采摘机器人工作在高度非结构化的复杂环境下，作业对象是有生命力的新鲜水果或蔬菜。同工业机器人相比，采摘机器人具有以下的特点: ① 作业对象娇嫩、形状复杂且个体状况之间的差异性大，需要从机器人结构、传感器、控制系统等方面加以协调和控制; ② 采摘对象具有随机分布性，大多被树叶、树枝等掩盖，增大了机器人视觉定位难度，使得采摘速度和成功率降低，同时对机械手的避障提出了更高的要求; ③ 采摘机器人工作在非结构化的环境下，环境条件随着季节、天气的变化而发生变化，环境信息完全是未知的、开放的，要求机器人在视觉、知识推理和判断等方面有相当高的智能; ④ 采摘对象是有生命的、脆弱的生物体，要求在采摘过程中对果实无任何损伤，从而需要机器人的末端执行器具有柔顺性和灵巧性; ⑤ 高智能导致高成本，农民或农业经营者无法接受，并且采摘机器人的使用具有短时间、季节性、利用率不高的缺点，是限制采摘机器人推广使用的重要因素; ⑥ 果蔬采摘机器人的操作者是农民，不是具有机电知识的工程师，因此要求果蔬采摘机器人必须具有高可靠性和操作简单、界面友好的特点。

根据设计任务和设计要求，主要针对机械手部分进行机械方面的设计。由于设计者水平有限，本设计中难免有误漏欠妥之处，恳请老师们批评指正。