番茄枝叶裁剪机械臂设计与运动学分析

摘要

根据番茄枝叶的生长特性与结构特点,以及现阶段番茄枝叶修剪人工成本高,容易损伤番茄植株等问题,设计一种五自由度的全自动番茄枝叶裁剪机械臂的机械结构,主要通过蜗轮蜗杆和两级伸缩结构作为传动结构实现,并建立机械臂的D-H方程,并在Adams软件里对机械臂进行运动学仿真。运用MATLAB中的Robotics工具箱建立机械臂的仿真模型,对机械臂进行工作空间分析。结果表明,该机械臂完整作业一次需要5 s,且机械臂的工作高度在65~335 cm范围内,研究结果对实现果蔬枝叶裁剪机械化与自动化具有重要意义。