青梅采摘机器人的设计开题报告

1. 研究目的与意义

果实采摘是生产链中最耗时、费力的一个环节。采摘作业季节性强、劳动强度大、费用高，因此保证农产品适时采收、降低收获作业费用是农业增收的重要途径。

目前，国内青梅的采摘方式仍使用人工采摘的方式，采摘费用约占成本的50%-70%，效率低、成本高。本课题需要设计青梅采摘机器人，实现对青梅的快速采摘，以降低工人劳动强度和生产费用、提高劳动生产率和产品质量、保证适时采收。青梅采摘机器人具有很大发展潜力，是国家智能农业机械的发展方向。

2. 国内外研究现状分析

收获作业的自动化和机器人的研究始于20世纪60年代的美国(1968年)，采用的收获方式主要是机械震摇式和气动震摇式，其缺点是果实易损，效率不高，特别是无法进行选择性的收获。从20世纪80年代中期开始，随着电子技术和计算机技术的发展，特别是工业机器人技术、计算机图像处理技术和人工智能技术的日益成熟，以日本为代表的发达国家，包括荷兰、美国、法国、英国、以色列、西班牙等国家，在收获采摘机器人的研究上做了大量的工作，试验成功了多种具有人工智能的收获采摘机器人，如番茄采摘机器人、葡萄采摘机器人、黄瓜收获机器人、西瓜收获机器人、柑橘采摘机器人和蘑菇采摘机器人等。

在国内，果蔬采摘机器人的研究刚刚起步。最早是东北林业大学的研究人员研制了林木球果采摘机器人，单片机控制，单人操作，效率可达人工的30-35倍。西北农林科技大学傅隆生团队研制出的猕猴桃采摘机器人，适用于棚架结构，采用直角坐标机械臂，旋转分离果柄，采摘成功率96%，具有良好的参考和市场价值。由黑龙江工程学院徐莉讲师团队研制的苹果采摘机器人的机械部分由采摘机构、上升 机构、行走机构组成，设计简单，成本较低。中国现代农业机械化科学院王海峰研制的菠萝采摘机器人由抓取机构、手驱动机构和旋转机构三部分组成，单果采摘时间21-24s，为菠萝收获机器人的发展提供参考。

通过上文不难看出，国内外专家在果蔬采摘机器人这一领域都有不同程度的研究。

3. 研究的基本内容与计划

通过深入研究现有果实采摘机械以及参考相关资料的信息，进行青梅采摘机器人的研究。具体为设计一种基于机器视觉的青梅采摘机器人，该机器人具体由两部分组成：移动底盘和机械手。提出青梅采摘机器人的总体方案，具体完成机械结构的总体设计，应用三维软件，绘制零件图和装配图

毕业设计的具体内容：

1、收集资料，写一篇与农林采摘机器人相关的综述论文，字数为5000左右。

4. 研究创新点

本设计特色与创新如下：

（1）视觉系统识别和定位的准确度、可靠度高，以便于能够准确地识别和定位成熟的果实，并引导末端执行器灵活准确地接近目标。

（2）末端执行器的柔性，在抓取稳定的前提下，避免末端执行器对果实的损伤。