苹果采摘机器人机械臂优化设计及仿真

为了提高苹果采摘机器人的收获空间和采摘效率,减小机械臂的操作空间和结构尺寸,以适应果树的非结构化环境,结合苹果果树的特点和生长环境,采用参数化分析方法,探讨了机器人基座高度、采摘距离与机械臂长度、转角和操作空间、工作空间之间的关系,优化了苹果采摘机械臂结构参数,在求解位移正逆解和雅克比矩阵基础上,通过ADAMS和MATLAB建立了集三维实体设计、动力学建模、PD控制于一体的交互式仿真系统.仿真结果表明,在满足果园采摘条件的前提下,该机械臂结构简单、紧凑,能收获目标区域内90.2%以上的果实,以最优结构尺寸获得了最佳收获空间.