摘要 果蔬机器人替代人工进行果实采摘，可以减轻工人的劳动负担和生产的成本、改良工人工作环境、保障安全作业和保证果实的及时采摘，而且还能够提高生产效率和保证苹果的质量。虽然目前果园采摘机器人已经得到了一定程度的推广与应用，但是现有的采摘机器人仍然存在采摘效率极低、机械灵活性差、工作空间有限的问题。 针对这些突出问题，本文设计一种采摘效率高、质量高、工作范围广且成本低的果蔬机器人，能够适用于农业机械化普及生产的需求。该机器人主体组成部分包括：采摘机械臂、末端采摘器、手腕传动、以及各个活动关节、行走机构；此外，还需要一些辅助结构，如：摄像头、压力传感器、接触传感器等。 本毕设主要完成了果蔬机器人的结构设计、强度校核与运动分析。首先，确定了果蔬机器人的总体结构设计方案及关键结构参数；然后，采用SolidWorks软件建立了采摘机器人各个零部件的三维模型，并得到了总装配体模型；其次，基于ANSYS软件对机器人的核心零部件进行静力结构分析，完成了机器人的刚度和强度校核；最后，基于SolidWorks对机器人采摘工作过程进行了运动仿真。 关键词：采摘机器人、结构设计、三维建模、强度校核、运动仿真 目录 目录1 第1章绪论1 1.1研究背景和意义1 1.2果蔬机器人国内外研究现状2 1.2.1国外研究现状2 1.2.2国内研究现状3 1.3采摘机器人类型与特点5 1.3.1直角坐标型采摘机器人6 1.3.2关节型采摘机器人7 1.4本课题主要研究内容及章节安排8 第2章结构设计方案及关键结构参数确定10 2.1总体方案与设计要求10 2.2末端采摘器设计10 2.2.1采摘方案的确定10 2.2.2末端采摘器结构设计11 2.2.3参数确定12 2.3手腕传动设计15 2.3.1传动方案选择15 2.3.2传动系统设计15 2.3.3参数确定16 2.4复杂零件设计16 2.4.1手腕外壳设计16 2.4.2肋部设计17 2.5大小臂结构设计18 2.5.1小臂结构设计18 2.5.2大臂结构设计18 2.6底座结构设计19 2.5设计方案的经济性分析20 2.6本章小结20 第3章基于SolidWorks的三维建模21 3.1 SolidWorks软件介绍21 3.2果蔬机器人三维建模21 3.2.1末端采摘器建模21 3.2.2手腕关键部件建模24 3.2.3肋部关键部件建模27 3.2.4底座关键部件建模28 3.2.5行走机构建模29 3.3总体装配图30 3.4工程图30 3.5本章小结32 第4章基于ANSYS的结构分析34 4.1 ANSYS2020R2软件简介34 4.2机器人静态结构分析整体思路34 4.3零部件静力分析与对比34 4.3.1大臂对比分析34 4.3.2肘部对比分析39 4.3.3小臂对比分析44 4.4机器人整体静力分析47 4.5本章小结50 参考文献51 致谢53 第1章绪论