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摘要
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外农业机器人发展状况
1.2.1 国外农业采摘机器人研究进展
1.2.2 国内农业采摘机器人研究进展
1.3 农业采摘机器人特点及存在的问题
1.3.1 农业采摘机器人特点
1.3.2 存在问题
1.4 主要研究内容与方法
第二章 水果采摘机器人移动平台方案设计
2.1 工作环境和设计指标
2.2 总体设计方案
2.3 转向机构设计与标定试验
2.3.1 转向机构设计
2.3.2 标定试验设计及分析
2.4 防撞机构设计与试验
2.4.1 防撞机构的设计
2.4.2 机构参数测定试验
2.5 其他工作部件
2.5.1 供电装置
2.5.2 制动系统
2.5.3 三自由度机械臂
2.6 整车结构
2.7 小结
第三章 移动平台机架结构力学分析
3.1 有限元分析前处理
3.2 各工况车架变形分析
3.2.1 纯弯曲工况分析
3.2.2 弯扭联合工况分析
3.2.3 采摘运动工况分析
3.3 车架结构的轻量化
3.3.1 优化分析方法的选择
3.3.2 优化变量的设置
3.3.3 优化结果分析
3.4 本章小结
第四章 车架的模态分析
4.1 外部激励频率测量试验
4.2 模态分析前处理
4.3 模态仿真结果分析
4.4 本章小结
第五章 移动平台电机选型与瞬态过程分析
5.1 电机功率计算及选型
5.1.1 电机功率计算
5.1.2 电机型号选择
5.2 电机瞬态过程仿真与分析
5.2.1 电机瞬态仿真模型的建立
5.2.2 电机瞬态仿真结果分析
5.3 小结
第六章 水果采摘机器人控制系统及试验
6.1 移动平台控制系统设计方案
6.2 传感器选型
6.2.1 GPS导航模块
6.2.2 角速度传感器
6.2.3 限位开关
6.3 CAN总线设计
6.4 移动平台控制系统
6.4.1 移动平台控制软件
6.4.2 电气控制柜
6.5 移动平台综合试验设计及分析
6.5.1 试验路面特性
6.5.2 滑动率试验设计及分析
6.5.3 直线追踪试验设计及分析
6.5.4 后续改进措施
6.6 小结
第七章 总结与展望
7.1 研究结论
7.2 不足之处及建议
参考文献
研究生期间撰写和发表的论文及著作
致谢
附录