本机器人可分为三大部分:夹持手爪系统,机械臂,移动系统。随着电子技术和计算机技术的发展,智能机器人已在许多领域得到日益广泛的应用,智能化和自动化取得了长足的进展。在园林建设中,由于作业对象的复杂、多样。如果使用传统人工修建,不仅工作量较为巨大,还存在一定的安全风险。正是在这样的背景之下使得新概念园艺机械——多功能园艺机器人应运而生。多功能园艺机器人的开发也具有了巨大经济效益和广阔的市场前景。钟显骏 14:05:14
小臂用于连接伸缩臂和中臂,进行两者关节的过度。小臂在伸缩臂之后,控制伸缩臂和末端工具在整个垂直空间的上下移动,实际工作中最后确定小臂的位置方向,以此来实现末端工具和树枝修剪或夹持树枝部位的有效对接。
在小臂和中臂存在转动关节机中臂让整条修剪臂或夹持臂在垂直空间有较高的自由度。中臂对于上下两机械臂起到承接作用,在工作状态下起到支承小臂伸缩臂与末端工具的作用。
伸缩臂用于末端执行器和小臂的连接,同时,在需要的情况下延伸扩大工作范围。小臂负责中臂与伸缩臂的连接组合,提供多一重的自由的弯曲角度,可以进行更复杂的树枝修剪工作状况,小臂承受力矩不宜过大,所以设计之初确定尺寸偏小,主要目的提供自由度进行更多样的机械臂弯曲调节。
中臂的外形结构采用直线型结构,避免因不规则树枝形状产生机械臂移动或弯曲的限制影响。在机械臂整体已经加入伸缩臂结构,所以中臂的长度设计适中即可,中臂功能是提供机械臂多自由度和一定的承载能力。从科学和美观等角度出发,中臂长度应大于小臂,小于大臂。直径尺寸大于伸缩臂小臂,小于大臂。机械大臂在整个机械臂中是受弯力和剪力最大的承载部件。
在机械大臂底部,通过回转盘与回转机构相固定连接。回转盘与大臂固定连接处提供大臂在垂直空间内的自由度,回转盘与回转机构的组合连接给大臂提供在水平方面的运动自由度。回转机构直接与移动车载系统固定连接。树枝修剪轮式移动机器人有两条机械臂,分为夹持臂和修剪臂。工作过程中夹持臂进行夹持,修剪臂进行修剪养护工作,两者保持平衡长度条件基本保持一致。夹持臂与修剪臂的整体结构相同,差别在于末端工具的不同。因为两条机械臂的长度相同主体结构相同,所以只对单条机械臂机械臂进行力学分析,同理可以得出另一条机械臂的整体结构造型。
机械夹爪的结构参照电动夹钳式机械爪设计,由多个爪齿组合形成。在夹钳式机械爪中,整个受力可以有各部分齿爪分摊受力,多齿爪的结构可以有效增大受力面积。钳口内侧设计为齿形状,这样在树枝抓取夹持的时候会有足够的摩擦力,防止有树枝脱落的危险状况发生。整个机械爪的张合运动过程通过手爪末端的附带电机的正反转进行实现。
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