產(chǎn)地第之一。而在全國范圍內(nèi)生產(chǎn)柑橘的省份主要為浙江、福建、湖南、四川、廣西、廣東等1。每到了豐收的季節(jié)，農(nóng)民們平均每家小戶都需要動手采摘5-10展，柑橘已經(jīng)遍及全國各地。據(jù)調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如圖1.1、圖1.2所示，中國在2019年的柑橘種植培育基地面積已經(jīng)高達5000余萬畝，產(chǎn)量累計高達4000多萬20152016201722015201620172栽培面積(萬畝)圖1.12015-2019年柑橘的栽培面積■產(chǎn)量(萬噸)圖1.22019年柑橘主產(chǎn)區(qū)的產(chǎn)量的收獲大約占整個工作過程的45%,而果實質(zhì)量好壞直接影響到果實的存儲、加本論文主要根據(jù)中國南方的種植柑橘的環(huán)境情況，設(shè)計一款合適用于戶地勢較平坦的四足移動式柑橘采摘機器人，這款機器人應(yīng)該具備以下幾點：(1)能有效的解決勞動力短缺的問題；(2)提高果實采摘的工作效率；(3)保證果實采摘的質(zhì)量；(4)能適用于規(guī)范化、非規(guī)范化的農(nóng)職場中。1.2.1國外采摘機器人研究現(xiàn)狀1968年，美國學(xué)者開始將精力用于果蔬采摘機器人方面的研究，并取得了一定的成果3。但當(dāng)時研制出的采摘機器人因為收獲方式缺乏一定的合理性，從失。到了80年代，美國、荷蘭、日本等發(fā)達國家，利用電氣自動化技術(shù)、圖像處理技術(shù)和計算機技術(shù)等，研究出了功能各方面都比較好的采摘機器人。例一臺名為sweeper的機器人是以色列和歐洲的科學(xué)家一起研發(fā)的，如圖1到了采摘的最佳時期，如果確認(rèn)合適采摘，機器人就會將辣椒采摘放到籃子中。一個果實大約需要花24秒，而且它們所采取的速度相對于人類來說是更慢的。圖1.3辣椒采摘機器人據(jù)《麻省理工學(xué)院技術(shù)評論》網(wǎng)站于2019年3月28日的新聞報導(dǎo)，美國如圖1.5所示，并計劃于2019年上市推廣使用。該款機器人借助了計算機圖像一顆番茄果實大約需要花6秒的時間。番茄采摘機器人還可以連續(xù)24小時不間圖1.5番茄采摘機器人2019年6月，澳大利亞的中央昆士蘭大學(xué)的研發(fā)團隊研發(fā)了一款采摘芒果了75%的收獲效率，這款機器人利用計算機技術(shù)可以識別出水果的成熟程度以及1.2.2國內(nèi)采摘機器人研究現(xiàn)狀與國外相比，采摘機器人研發(fā)在國內(nèi)的起步較晚，國內(nèi)最早在二十世紀(jì)90在2015年，蘇州博田自動化有限公司根據(jù)田園環(huán)境設(shè)計了一款實用性極高總的來說，智能化采摘機器人的廣泛應(yīng)用是21世紀(jì)科技時代發(fā)展的必然結(jié)果7。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2019年國內(nèi)的城市化率為60.6%,務(wù)農(nóng)的數(shù)量逐漸下降，中國的務(wù)農(nóng)農(nóng)民平均年齡都在53歲左右，其中60歲以上的農(nóng)民居多。面對這種(1)對四足移動式柑橘采摘機器人的工作平臺條件進行分析，并確定整體結(jié)構(gòu)，再結(jié)合柑橘的特點(以沃柑果實為例),確定各個模塊所需要用到的功能。(2)對四足移動式柑橘采摘機器人的運動平臺結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，本文通過對(3)根據(jù)柑橘果實的特點，設(shè)計一款在采摘過程中能有效保護柑橘果實的(4)對四足移動式運動平臺的腿部進行運動建模，根據(jù)仿真結(jié)構(gòu)分析再對(5)通過Adams仿真軟件，對四足移動式柑橘采摘機器人的重要結(jié)構(gòu)機械綜合以上的概述內(nèi)容，本論文接下來對四足移動式柑橘采摘機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容安排如下：第二章：主要敘述四足柑橘采摘機器人的總體設(shè)計方案。通過對柑橘地理背景分析、人工采摘柑橘的過程以及特點進行梳理和總結(jié)，綜合考慮各方面因素，確定柑橘采摘機器人的總體方案規(guī)劃。包括南方柑橘園的地理環(huán)境分析、柑橘采摘路程分析、采摘機器人技術(shù)指標(biāo)分析、機器人功能分析、移動平臺的選擇以及機械手的選擇等。第三章：對四足移動式柑橘采摘機器人的各部分結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。首先是通過對四足移動式運動平臺的分析，確定是使用開鏈?zhǔn)竭\動平臺還是閉鏈?zhǔn)竭\動平臺。其次是對機械手臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計。接著是通過分析柑橘果實的幾何形狀，對末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，選擇了比較合理的夾持方式。最后確定柑橘采摘機器人的第四章：本章對柑橘采摘機器人進行步態(tài)規(guī)劃及基本運動仿真。通過步態(tài)分類及分析，選擇適用于戶外柑橘園采摘機器人運動平臺的步態(tài)。再利用Adams軟件對四足柑橘采摘機器人的重要結(jié)構(gòu)機械臂和末端執(zhí)行器進行仿真，分析其仿真結(jié)果，為后面的實際應(yīng)用做好鋪墊。第五章：總結(jié)參考文獻[3]陳臻陽.贛南臍橙四足采摘機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究[D].江西理工大學(xué)，2020.[4]張月偉.基于遙操作的移動式水果采摘機器人平臺的研制[D].南京農(nóng)業(yè)大[6]孫燁輝.四足機器人結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與路徑跟蹤[D].重慶大學(xué)，2019.杜威.[7]四足機器人步態(tài)設(shè)計與運動控制研究[D].南京航空航天大學(xué)，2018.[8]岳天奇.電動四足機器人單腿設(shè)計與軌跡規(guī)劃研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2019[9]趙東升.四足機器人的機械腿結(jié)構(gòu)特性及其控制系統(tǒng)研究[D].武漢理工大[10]張偉民，董紅政，陳文清.柑橘采摘機器人末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真分析[J].[11]FanYuqi,ShaoJunpeng,SunGuitao,ShaoXuan,YuanQiangqiaDisturbanceRejectionControlDesignUsingtheOptimizationHydraulicQuadrupedRobot[J].ComputationalInt2021,2021.[12]LiYanxia,ZhaoKe.Sportsmotionalchamulti-modalimagetechn(prepublish).[13]SandeepB,TamilSelvanP.DesignandDQuadrupedRobot[J].IOPConferenceSeri2021,1012(1).[14]LihuiWang,MingjieLiu.PathTrackingControlRobotsBasedonImprovedDoubleArcPathPlanningAlgorithm[J].JournalofIntelligent&RoboticSy