| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTARACT | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第13-19页 |
| 1.1 研究目的与意义 | 第13页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第13-16页 |
| 1.2.1 国内外果蔬采摘装置的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.2 国内外接触力控制的研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第16-17页 |
| 1.4 技术路线 | 第17-19页 |
| 第二章 欠驱动双指手葡萄采摘装置的结构设计与参数优化 | 第19-28页 |
| 2.1 欠驱动双指手采摘装置总体设计方案的选定 | 第19页 |
| 2.2 欠驱动双指手采摘装置整体结构设计 | 第19-21页 |
| 2.3 欠驱动手指机构的结构设计 | 第21-22页 |
| 2.4 旋转机构的结构设计 | 第22-24页 |
| 2.5 伸缩机构的结构设计 | 第24-25页 |
| 2.6 旋切机构的结构设计 | 第25-26页 |
| 2.7 腕部连接部分的结构设计 | 第26页 |
| 2.8 本章小结 | 第26-28页 |
| 第三章 欠驱动手指机构设计及驱动选型 | 第28-50页 |
| 3.1 葡萄的生物学特性 | 第28-31页 |
| 3.1.1 葡萄的几何形状与质量 | 第28页 |
| 3.1.2 葡萄表面静摩擦系数的确定 | 第28-31页 |
| 3.2 欠驱动手指机构指节尺寸与抓取范围确定 | 第31-32页 |
| 3.3 欠驱动手指机构抓取果实的静力学建模 | 第32-36页 |
| 3.4 基于遗传算法的连杆机构参数确定 | 第36-41页 |
| 3.4.1 连杆机构参数确定 | 第36-39页 |
| 3.4.2 欠驱动连杆机构的转角关系分析 | 第39-41页 |
| 3.5 接触力范围确定 | 第41-43页 |
| 3.5.1 最小接触力的确定 | 第41-42页 |
| 3.5.2 最大接触力的确定 | 第42-43页 |
| 3.6 静力学模型求解与手指机构驱动电机选型 | 第43-44页 |
| 3.7 基于Adams欠驱动手指机构的仿真验证 | 第44-49页 |
| 3.7.1 基于Adams仿真模型建立 | 第44-46页 |
| 3.7.2 欠驱动手指机构虚拟样机仿真和结果分析 | 第46-49页 |
| 3.8 本章小结 | 第49-50页 |
| 第四章 抓持-旋切式葡萄采摘装置控制系统设计 | 第50-60页 |
| 4.1 控制系统的硬件设计 | 第50-53页 |
| 4.1.1 单片机的选型 | 第50-51页 |
| 4.1.2 电机的选型 | 第51-52页 |
| 4.1.3 步进电机驱动器选型 | 第52页 |
| 4.1.4 压力传感器和电位器的选型 | 第52-53页 |
| 4.2 电路硬件设计 | 第53-56页 |
| 4.2.1 主控制器模块 | 第53-54页 |
| 4.2.2 USB USART模块 | 第54-55页 |
| 4.2.3 电源模块 | 第55-56页 |
| 4.3 控制系统的软件设计 | 第56-59页 |
| 4.3.1 基于Keil uVision5软件的程序编写 | 第56页 |
| 4.3.2 最大接触力控制 | 第56-57页 |
| 4.3.3 运动极限控制 | 第57-58页 |
| 4.3.4 旋切运动控制 | 第58-59页 |
| 4.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 欠驱动双指手葡萄采摘装置的采摘试验研究 | 第60-68页 |
| 5.1 欠驱动双指手葡萄采摘装置的物理样机构建 | 第60-61页 |
| 5.2 压力传感器的标定试验 | 第61-62页 |
| 5.3 静力学模型验证试验 | 第62-63页 |
| 5.4 基于最大接触力控制的采摘试验 | 第63-67页 |
| 5.4.1 试验目的及试验对象 | 第63-64页 |
| 5.4.2 试验过程 | 第64-66页 |
| 5.4.3 试验结果与分析 | 第66-67页 |
| 5.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第六章 结论与展望 | 第68-70页 |
| 6.1 结论 | 第68-69页 |
| 6.2 展望 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-75页 |
| 致谢 | 第75-76页 |
| 读研期间参加的科研项目与研究成果 | 第76-77页 |
| 附录 | 第77-92页 |