禽蛋撿拾并聯(lián)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)控制研究.pdf_第1頁(yè)
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1、禽蛋產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位,是我國(guó)農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。禽蛋是我國(guó)居民生活中每天的必需品,是關(guān)系國(guó)計(jì)民生和社會(huì)穩(wěn)定的重要農(nóng)產(chǎn)品。同時(shí),禽蛋還是很多行業(yè)非常重要的工業(yè)原料。中國(guó)的禽場(chǎng)養(yǎng)殖規(guī)模以中小型居多,不像歐美地區(qū)以大型養(yǎng)殖為主,并且養(yǎng)殖比較分散,難以集中形成規(guī)模,從而形成機(jī)械化及自動(dòng)化生產(chǎn)也比較困難。國(guó)內(nèi)中小型養(yǎng)雞場(chǎng)大多是人工撿蛋,人工包裝,這樣既浪費(fèi)時(shí)間又浪費(fèi)勞動(dòng)力。雖然大型養(yǎng)雞場(chǎng)配備有流水線式的自動(dòng)集蛋設(shè)備,但是自動(dòng)集蛋設(shè)備

2、也只是實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化。國(guó)外生產(chǎn)具有一整套自動(dòng)化禽蛋生產(chǎn)設(shè)備和鮮蛋處理系統(tǒng),但其設(shè)備價(jià)格比較昂貴,普及率比較低。
  隨著農(nóng)業(yè)高新科技的應(yīng)用和推廣,農(nóng)業(yè)機(jī)器人已逐步進(jìn)入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中。并聯(lián)機(jī)器人以精度高、運(yùn)動(dòng)加速度大、動(dòng)作周期短著稱。并聯(lián)機(jī)器人應(yīng)用于禽蛋自動(dòng)包裝流水線,能夠提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低人工成本,從而提高經(jīng)濟(jì)效益。但是,由于并聯(lián)機(jī)器人需要確定撿拾目標(biāo)的位置信息,一般需要使用機(jī)器視覺技術(shù)用于包裝產(chǎn)品的定位,所以成本較高,控制較

3、為復(fù)雜,既增加了機(jī)器視覺的成本,也加重了控制器的負(fù)荷,提高了控制系統(tǒng)的成本,致使整機(jī)成本高昂,影響了其推廣應(yīng)用。
  本文研究的是一種低成本禽蛋撿拾并聯(lián)機(jī)器人,針對(duì)國(guó)內(nèi)常用自動(dòng)集蛋設(shè)備只實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化的不足而設(shè)計(jì),本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了禽蛋從傳送帶到裝盤的自動(dòng)化過程。本設(shè)計(jì)的禽蛋撿拾并聯(lián)機(jī)器人包括禽蛋運(yùn)輸裝置、震動(dòng)矯正裝置、Delta并聯(lián)機(jī)器人。禽蛋運(yùn)輸裝置用于收集、存放和傳送禽蛋;震動(dòng)矯正裝置用于使傳送帶上的禽蛋由無(wú)序布置狀態(tài)變成有序布置狀

4、態(tài);Delta并聯(lián)機(jī)器人用于禽蛋的撿拾及裝盤。
  文中詳細(xì)講述了并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),包括控制系統(tǒng)的硬件組成、工作流程以及上位機(jī)、下位機(jī)程序編寫與界面設(shè)計(jì);詳細(xì)闡述了末端執(zhí)行器參數(shù)分析及末端路徑規(guī)劃,包括并聯(lián)機(jī)器人禽蛋坐標(biāo)定位方法、末端路徑分析與追蹤路線預(yù)估以及末端執(zhí)行器提升舵機(jī)力矩分析及吸盤吸氣壓力分析,從而為舵機(jī)和氣泵的選型提供依據(jù);最后,進(jìn)行了并聯(lián)機(jī)器人的ADAMS-MATLAB聯(lián)合仿真、取蛋-放蛋方案分析以及樣

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