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由于果蔬的质地较为脆弱,形状及生长状况又很复杂,因此末端执行器的设计通常被认为是采摘机器人的核心技术之一。各个国家对果蔬采摘末端执行器方面的研究已有二十余年,日本、美国、荷兰和我国等其他国家先后研制出了番茄、草莓、茄子、西瓜、柑橘、蘑菇、黄瓜、和苹果等采摘机器人末端执行器,并在初步应用中得到良好效果。但纵观所有研制出的末端执行器都是专一用于某一水果品种,实际中通常是几个品种混合种植.每一品种都采用专门的采摘器采摘,不仅费时费力,而且投入成本太大。研制过程中过多使用高精密仪器,导致制造成本偏高,不利于产品普及。动力源方面通常需要多个动力设备协调作业,不仅使得末端执行器机构臃肿、自身过重大大降低可采摘重量,而且导致控制程序复杂,产品可靠性不好保证。针对国内外的研究现状,再结合水果种植方面的实际情况,提出了本文所叙述的采摘机器人末端执行器。在整个研制过程中需要完成如下工作:1.进行末端执行器的整体功能设计,用SolidWorks三维仿真和优化结构,确定最终方案,加工出产品样机。2.用PC机、PCI—1240U运动控制卡、PCI—1710数据采集卡和力传感器组成硬件控制系统并以此为基础搭建硬件实验平台。实验结果表明,此样机抓取、拧断、复位功能实现情况良好,说明设计成功。3.控制软件选用功能强大且形象生动的图形化语言LabVIEW,采用模糊控制算法。利用LabVIEW软件自身的模糊逻辑工具包设计出的PID模糊控制器,使采集到的力值可无限接近设定力值,从而实现对摘取力的控制。实验证明,该系统很好地完成了数据采集、力值动态显示、故障报警及系统自动循环预设功能。本文的最大创新之处在于在机械设计中引入电磁离合器,不仅实现了既定动作要求,而且简化了单一动力源设计条件下复杂的机械结构,使整个末端执行器质量更轻,体积更小,节省空间,运动更加灵活。