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荔枝機器人采摘末端執行器設計及回收放置減損策略研究

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荔枝機器人采摘末端執行器設計及回收放置減損策略研究
論文目錄
 
摘要第1-5頁
Abstract第5-15頁
1 緒論第15-28頁
 1.1 課題研究背景、目的和意義第15-16頁
 1.2 國內外研究現狀第16-24頁
  1.2.1 采摘機器人末端執行器研究現狀第16-22頁
   1.2.1.1 國外研究現狀第16-19頁
   1.2.1.2 國內研究現狀第19-22頁
  1.2.2 果蔬機械損傷及減損策略研究現狀第22-24頁
 1.3 論文主要研究內容第24-25頁
 1.4 技術路線第25-26頁
 1.5 研究課題來源第26-28頁
2 荔枝串果母枝剪切特性第28-38頁
 2.1 試驗平臺搭建第28-30頁
  2.1.1 試驗平臺的結構及工作原理第28-29頁
  2.1.2 試驗平臺的控制系統第29頁
  2.1.3 試驗平臺的數據測量系統第29-30頁
 2.2 材料與方法第30-33頁
  2.2.1 材料第30-31頁
  2.2.2 試驗方法第31-32頁
  2.2.3 數據處理第32-33頁
 2.3 結果與分析第33-37頁
  2.3.1 荔枝串果母枝剪切曲線第33頁
  2.3.2 不同剪切條件對荔枝串果母枝剪切特性影響第33-36頁
  2.3.3 峰值剪切力和剪切功率的回歸方程第36-37頁
 2.4 本章小結第37-38頁
3 荔枝采摘末端執行器設計第38-55頁
 3.1 荔枝串果采摘方式第38-39頁
 3.2 末端執行器方案確定及本體設計第39-47頁
  3.2.1 設計要求第40頁
  3.2.2 末端執行器整體結構及工作原理第40-42頁
  3.2.3 剪切模塊設計第42-46頁
  3.2.4 夾持模塊設計第46-47頁
 3.3 串果母枝穩定夾持分析第47-52頁
  3.3.1 穩定夾持的力封閉性分析第47-49頁
  3.3.2 穩定夾持的力學模型第49-52頁
 3.4 控制系統設計第52-54頁
  3.4.1 控制系統的硬件組成第52-53頁
  3.4.2 控制系統的工作原理第53-54頁
 3.5 本章小結第54-55頁
4 末端執行器的仿真優化及工作性能測試第55-81頁
 4.1 關鍵零部件的有限元分析第55-61頁
  4.1.1 末端執行器的關鍵組件第56-57頁
  4.1.2 有限元分析前處理第57頁
  4.1.3 求解結果及分析第57-61頁
 4.2 基于ADAMS的末端執行器采摘仿真第61-67頁
  4.2.1 ADAMS仿真模型的建立第62頁
  4.2.2 串果母枝的仿真模型建立第62-64頁
  4.2.3 仿真結果及分析第64-67頁
   4.2.3.1 運動學分析第64-66頁
   4.2.3.2 動力學分析第66-67頁
 4.3 末端執行器的工作性能測試第67-74頁
  4.3.1 測試項目與試驗方法第67-70頁
   4.3.1.1 抗遮擋干擾試驗第68頁
   4.3.1.2 采摘試驗第68-69頁
   4.3.1.3 靜態負重和負重搖擺試驗第69-70頁
  4.3.2 結果分析第70-74頁
   4.3.2.1 抗遮擋干擾試驗結果分析第70-72頁
   4.3.2.2 采摘試驗結果分析第72-73頁
   4.3.2.3 靜態負重和負重搖擺試驗結果分析第73-74頁
 4.4 末端執行器進一步優化第74-80頁
  4.4.1 關鍵零件的拓撲優化分析第75-78頁
   4.4.1.1 軟件概述(TOSCA Structure)第75頁
   4.4.1.2 拓撲優化分析第75-78頁
  4.4.2 剪切刀片和夾持模塊的結構改進第78-80頁
 4.5 本章小結第80-81頁
5 荔枝采摘回收放置減損策略試驗研究第81-105頁
 5.1 荔枝跌落碰撞損傷第81-93頁
  5.1.1 材料與試驗方法第82-85頁
   5.1.1.1 材料第82頁
   5.1.1.2 試驗方法第82-83頁
   5.1.1.3 試驗后荔枝損傷第83-85頁
  5.1.2 試驗結果分析第85-93頁
   5.1.2.1 荔枝果殼褐變指數第85-88頁
   5.1.2.2 荔枝失重率第88-92頁
   5.1.2.3 荔枝失重率及其果殼褐變指數的回歸方程第92-93頁
 5.2 荔枝堆疊放置損傷第93-104頁
  5.2.1 材料試驗與方法第94-95頁
   5.2.1.1 材料第94頁
   5.2.1.2 試驗方法第94-95頁
  5.2.2 試驗結果分析第95-104頁
   5.2.2.1 荔枝果殼褐變指數第95-99頁
   5.2.2.2 荔枝失重率第99-103頁
   5.2.2.3 荔枝失重率及其果殼褐變指數的回歸方程第103-104頁
 5.3 本章小結第104-105頁
6 荔枝跌落碰撞和堆疊損傷有限元仿真第105-126頁
 6.1 荔枝力學參數獲取第105-109頁
  6.1.1 材料與方法第106-108頁
  6.1.2 結果與分析第108-109頁
 6.2 荔枝仿真模型驗證第109-112頁
  6.2.1 荔枝模型的構建及材料屬性第109-111頁
  6.2.2 模型驗證第111-112頁
 6.3 荔枝跌落碰撞損傷有限元仿真分析第112-116頁
  6.3.1 跌落碰撞有限元模型構建第112-113頁
  6.3.2 跌落碰撞損傷仿真分析方法第113頁
  6.3.3 有限元仿真結果分析第113-116頁
   6.3.3.1 不同跌落碰撞條件下荔枝內部等效應力第113-115頁
   6.3.3.2 荔枝損傷預測及其與損傷指標的比較第115-116頁
 6.4 荔枝堆疊損傷有限元仿真分析第116-124頁
  6.4.1 荔枝堆疊有限元模型構建第117-121頁
  6.4.2 堆疊損傷仿真分析方法第121頁
  6.4.3 有限元仿真結果分析第121-124頁
   6.4.3.1 不同堆疊放置條件下底層荔枝內部等效應力第121-123頁
   6.4.3.2 荔枝損傷預測及其與試驗損傷指標的比較第123-124頁
 6.5 本章小結第124-126頁
7 總結與展望第126-130頁
 7.1 研究工作總結第126-128頁
 7.2 研究展望第128-130頁
致謝第130-131頁
參考文獻第131-137頁
附錄A 碩士期間科研成果第137-139頁
附錄B 末端執行器各組件網格模型第139-140頁
附錄C 各組件模型的邊界載荷定義第140-142頁

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