番茄枝叶裁剪机械臂设计与运动学分析

来源：中国农机化学报杂志2021年第4期北京时间：

作者：杨铭涛;梁喜凤;

单位：中国计量大学机电工程学院;

摘要：根据番茄枝叶的生长特性与结构特点,以及现阶段番茄枝叶修剪人工成本高,容易损伤番茄植株等问题,设计一种五自由度的全自动番茄枝叶裁剪机械臂的机械结构,主要通过蜗轮蜗杆和两级伸缩结构作为传动结构实现,并建立机械臂的D-H方程,并在Adams软件里对机械臂进行运动学仿真。运用MATLAB中的Robotics工具箱建立机械臂的仿真模型,对机械臂进行工作空间分析。结果表明,该机械臂完整作业一次需要5 s,且机械臂的工作高度在65～335 cm范围内,研究结果对实现果蔬枝叶裁剪机械化与自动化具有重要意义。

关键词：枝叶裁剪,五自由度机械臂,机械臂结构,运动学分析,工作空间分析,D-H方程

基金资助：国家自然科学基金项目(51505454);国家自然科学基金(31971796) 浙江省重点研发计划/重大科技专项重点农业项目(2015C02003)