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1、蘋果采摘擬人機械臂運動分析與工作空間仿真摘要采摘作業(yè)是蘋果園生產(chǎn)管理中一個極為關(guān)鍵的作業(yè)環(huán)節(jié)，對保證蘋果的及吋采收和采后品質(zhì)有非常重要的影響。課題的研宂在對國內(nèi)外蘋果采摘機械化作業(yè)研宂現(xiàn)狀、存在問題和研宂熱點進行分析的基礎(chǔ)上，從機械仿生的角度，在構(gòu)建擬人上肢蘋果采摘機構(gòu)運動模型的基礎(chǔ)上，對蘋果采摘擬人機械臂進行運動分析，并用實驗數(shù)據(jù)進行工作空間仿真驗證，為擬人上肢蘋果采摘機械臂的研發(fā)提供理論依據(jù)。在對人體手臂的初步認識了解之后，對于仿人體手臂機械臂的設(shè)計中也采用七自由度機械愾。之后再根據(jù)人體各個關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)認識，在現(xiàn)有的機構(gòu)模型巾選擇該機械愾的各個關(guān)節(jié)的機構(gòu)模型。最終定下來
2、的機械臂的關(guān)節(jié)A巾度數(shù)分配。同樣采用人體的手臂關(guān)節(jié)自巾度分布，在肩關(guān)節(jié)設(shè)置3個自由度，肘關(guān)節(jié)設(shè)貫2個自由度，腕關(guān)節(jié)也同樣設(shè)置2個自由度?？偨Y(jié)人體上肢運動方式以及運動過程，參考各類有關(guān)關(guān)節(jié)機器人研究的籍后，擬采用研究關(guān)節(jié)機器人的普遍計算方法--D-H計算方法來完成該蘋果采摘機械臂的運動分析。在已知各個自由度分布的情況下，采川D-H方法建立各個自由度上的坐標系，利用D-H算法建立各個坐標系的旋轉(zhuǎn)矩陣。最終得到整個機械臂的正運動學(xué)方程。在得到正運動學(xué)方程之后，首先根裾査人體工程學(xué)庫屮的人體上臂的各個關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角的運動范圍，以及正常成年男性的手臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在得到這些有關(guān)參數(shù)之后
3、，利用matlab數(shù)學(xué)軟件編寫程序，來完成機械臂末端的工作空間仿真。關(guān)鍵詞：人體上肢；D-H算法；自由度；仿真；matlabApplepickingpersonificationmechanicalmovementanalysisandsimulationworkspaceAbstracPickingtheappleorchardinthemanagementofproductionassignmentisaveryimportantworklink,toensurethetimelycollectingandapplepostharvestqualityhavevery
4、importantinfluence.Topicresearchindomesticandabroadapplepickingmechanicalworkresearchsituation，theexistingproblemsandtheresearchfocusonthebasisoftheanalysisof，fromthepointofviewofmechanicalbionic，inconstructingthepersonificationupperlimbsapplepickingmechanismmotionmodel，onthebasisofapplep
5、ickingpersonificationmanipulatorsonmovementanalysis，andtheexperimentaldatasimulationvalidationworkspace，upperpickingapplesforpersonificationofmechanicalarmprovidesthetheorybasisforresearchanddevelopment.Inthearmtothehumanbodyafterpreliminaryunderstanding,tocopyhumanarmofmechanicalarmdesig
6、nalsoUSESfreedomsevenmechanicalarm.Thenaccordingtothestructureofthehumanbodyeachjointunderstanding,inexistinginstitutionsinthemodelselectionofmechanicalarmofeachjointmechanismmodel.Eventuallycomedownsurelyjointdegreeofmechanicalarmfreedistribution.Alsoadoptshumanarmjointdistributionoffree
7、dom，shoulderthreedegreesoffreedominsetting，setuptwoaxleselbow，wristjointalsosetuptwodegreesoffreedom.Summarizethehumanbodyupperlimbsofexerciseandthemovementprocess，referenceconcerningvariousjointrobotresearchbooks，isusedtostudytheuniversaljointrobotcalculationmethod
