柑橘采摘机器人结构设计及运动学算法研究

摘要

柑橘果梗木质化程度高，短且坚硬，是自动化采摘的难点之一．本文以柑橘为对象，设计了柑橘采摘机器人手臂和末端执行器，并运用D-H法建立了机器人坐标变换矩阵，最后根据其工作特征给出了能够提高运算速度的约束条件，并进行运动学分析，分别给出了机器人运动学正解和逆解．仿真和试验结果表明了机器人结构设计及运动学算法的合理性和有效性。机器人臂展长、工作空间大，末端执行器结构紧凑、功率低、剪切效率高且不会损伤柑橘，运动学算法高效合理．