摘要 我国是一个人口大国，农业问题是影响到我国经济社会发展的根本问题。由于经济发展和资源分配不均衡以及环境问题日益严重，我国农业将要面临严峻的考验。目前我国已经确立并开始实施科教兴农战略，技术替代资源的发展道路是当代农业发展的必由之路。推广农业机器人的广泛应用从而提高资源利用率和农业生产率是现代农业发展的必然趋势。因此研发以农业机器人为代表的新概念农业机械对我国发展具有长远的意义，在农业机器人中，采摘机器人是一颗璀璨的明珠。 本在全面分析研究国内外采摘机器人优缺点的基础上，以黄瓜为研究对象，进行了如下工作：基于温室黄瓜采摘的工作环境，高架线种植的基础上，设计了一套四自由度关节型采摘机械手，该机械手结构简单紧凑，重量轻，成本低，动作灵活平稳。采摘机械手能收获目标空间的所有果实。 关键词：温室；四自由度；关节型；采摘机器人；黄瓜 Abstract Chi
na is a cou
ntry with a large populatio
n, a
nd the agricultural problem is the fu
ndame
ntal problem affecti
ng the eco
nomic a
nd social developme
nt of our cou
ntry. Due to the imbala
nce of eco
nomic developme
nt a
nd resource allocatio
n a
nd the i
ncreasi
ngly serious e
nviro
nme
ntal problems, Chi
na's agriculture will face a severe test. At prese
nt, Chi
na has established a
nd begu
n to impleme
nt the strategy of developi
ng agriculture through scie
nce a
nd educatio
n. It is a
n i
nevitable tre
nd of moder
n agricultural developme
nt to promote the wide applicatio
n of agricultural robots so as to improve the utilizatio
n rate of resources a
nd agricultural productivity. Therefore, the research a
nd developme
nt of
new co
ncept agricultural machi
nery represe
nted by agricultural robot has lo
ng-term sig
nifica
nce for Chi
na's developme
nt. Amo
ng agricultural robots, the picki
ng robot is a bright pearl. Based o
n the comprehe
nsive a
nalysis of the adva
ntages a
nd disadva
ntages of domestic a
nd foreig
n picki
ng robots, this paper takes cucumber as the research object, a
nd carries out the followi
ng work: Based o
n the worki
ng e
nviro
nme
nt of cucumber picki
ng i
n gree
nhouse a
nd the pla
nti
ng of elevated li
ne, a set of Four-Degree-of-Freedom articulated picki
ng ma
nipulator is desig
ned. The ma
nipulator has simple a
nd compact structure, light weight, low cost, flexible a
nd smooth moveme
nt. The picki
ng ma
nipulator ca
n harvest all the fruits of the target space. Key words: gree
nhouse, Four-Degree-of-Freedom, articular type, harvest robot 目录 摘要……………………………………………………………………………….....…………………………...………………………….........I Abstract………………………………………………………………………………......…………………………...………………………….......II 第1章绪论1 1.1采摘机器人的目的和意义1 1.2采摘机器人发展过程及现状1 1.2.1采摘机器人发展过程1 1.2.2国外研究状况2 1.2.3国内研究状况5 1.3采摘机器人存在的问题和发展方向6 1.4本文的主要内容6 第二章采摘机器人整体方案论述和局部方案设计8 2.1采摘机器人整体方案论述8 2.2采摘机器人局部方案设计11 2.2.1机器人本体转动装置方案确定11 2.2.2机器人关节驱动设计12 2.2.3主要材料设计13 2.2.4重量减轻结构14 2.3手抓尺寸确定15 2.4本章小结16 第3章技术设计17 3.1驱动电机选型17 3.1.1驱动4的减速电机选型设计17 3.1.2驱动3的减速电机选型设计19 3.1.3驱动2的电机选型及设计20 3.2齿轮减速机相关内容计算20 3.3转向机构齿轮强度校核22 3.4小车驱动减速电机选型25 3.5本章小结25 结论31 参考文献32 致谢33 第1章绪论 1.1采摘机器人的目的和意义 随着工业化发展，不仅仅是中国，整个世界都在朝向自动化、智能化方向发展，越来越多的高端产品来取代人力劳动，从而为把人类从繁重的体力劳动中解放出来作出了巨大贡献。在整个自动化、智能化方向发展过程中，机器人是不可或缺的重要角色，无论是航空航天的太空行走机构，还是水下涌动的仿生鱼，无论是工业装配流水线车间，还是居家过日子房屋内修，无论是车水马龙的路上智能无人驾驶，还是无人自助超市，都无不充斥着自动化、智能化的身影。目前，我们国家的自动化、智能化装备相比建国初期，有了翻天覆地的变化，从只能制作桌椅板凳，到第一根无缝光管的诞生，我们迈出了重要一步。从以前缴获的各国杂牌汽车，到我们的第一台解放牌军卡出现，我们有了质的飞跃。今天，我们的神舟系列飞船频繁的访问太空，我们的太空卫星为我们的国防安全保驾护航，我们的北斗系统为我们指明了方向，我们的核潜艇为我们严守海疆，我们的月宫一号帮我们实现了首次月面生物实验，我们的航空母舰早已经枕戈待旦，我们的高铁技术已经处于世界领先，我们的港珠澳大桥又开创了工程界里程碑…….这一切的一切都让我们距离目标更近了，正如习近平总书记在报告中指出，今天，我们比历史上任何时期都更接近、更有信心和能力实现中华民族伟大复兴的目标。 在众多机器人当中，应用在农业领域的机器人是一颗璀璨的明珠，农业领域机器人尤其不可或缺的重要价值和作用。无论是国内还是国外，农业领域机器人都得到了高度重视，得到了长足发展。随着电子技术与计算机技术的迅速发展,机器人的用途日益广泛，智能化和自动化得到了巨大的进展。在农业生产中，农作物种类，形状，种植环境都不一样，使得新概念农业机械—农业机器人的开发具备了极大地经济发展和广阔的市场前景。设计用