核桃采摘機執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計（采摘機械手含CAD圖紙）,核桃,采摘,執(zhí)行機構(gòu),設(shè)計,機械手,CAD,圖紙 G o c h e c k 論文檢測報告 h t t p : / / e d u . g o c h e c k . c n 大學(xué)生版 關(guān)于4y 0 4 王昊宸 核桃采摘機執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計. d o c 的簡版報告 一、總體報告報告編號6 e 51e b 37 c 312 4e f b b 9d f c f b 7 51f e e b 48送檢文檔4y 0 4 王昊宸 核桃采摘機執(zhí)行機構(gòu)設(shè)計. d o c送檢人謝衛(wèi)容送檢單位謝衛(wèi)容檢測時間2 0 15-0 5-2 5 0 8 : 59: 41檢測范圍論文庫（2 3, 0 0 萬篇+ 數(shù)十億網(wǎng)頁，涵蓋國內(nèi)最大的在線論文庫、中文科技論文庫、在線首發(fā)論文庫2 30 0 多萬篇，以及數(shù)十億網(wǎng)絡(luò)資源），中文期刊庫（90 , 0 0 萬篇，涵蓋中國期刊論文網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、中文科技期刊數(shù)據(jù)庫、中文重要學(xué)術(shù)期刊庫、中國重要社科期刊庫、中國重要文科期刊庫、中國中文報刊報紙數(shù)據(jù)庫、中國學(xué)術(shù)期刊庫、中國專利數(shù)據(jù)庫、中國會議論文數(shù)據(jù)庫、英文數(shù)據(jù)庫( 涵蓋期刊、博碩、會議的英文數(shù)據(jù)) 等），T o n d a 論文庫（10 , 0 0 萬篇，涵蓋中國學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫、中國優(yōu)秀碩博論文數(shù)據(jù)庫、部分高校特色論文庫、中國學(xué)術(shù)會議論文數(shù)據(jù)庫、英文數(shù)據(jù)庫( 涵蓋期刊、博碩、會議的英文數(shù)據(jù)以及重要外文數(shù)據(jù)庫如Em e r a l d 、H e i n O n l i n e 、JST O R等），我的自建庫，我的自建庫，資源共享對比源，我的自建庫?？傁嗨票? 4. 0 6 % 即復(fù)寫率與引用率之和檢測指標自寫率 7 5. 94（%） 復(fù)寫率 2 3. 2 6 （%） 引用率 0 . 8 （%）相似比互聯(lián)網(wǎng) 2 3. 2 6 （%） 學(xué)術(shù)期刊 0 . 0 （%） 學(xué)位論文 0 . 0 （%） 資源共享庫 0 . 0 （%） 自建庫 0 . 0 （%） 指標說明： 指標說明： 1. 總相似比即類似于重合率。總相似比即送檢論文中與檢測范圍所有文獻相似的部分（包括參考引用部分）占整個送檢論文的比重，總相似比= 復(fù)寫率+ 引用率。2 . 引用率即送檢論文中被系統(tǒng)識別為引用的部分占整個送檢論文的比重（引用部分一般指正確標示引用的部分）。3. 自寫率即送檢論文中剔除雷同片段和引用片段后占整個送檢論文的比重，一般可用于論文的原創(chuàng)性和新穎性評價，自寫率= 1-復(fù)寫率-引用率。4. 復(fù)寫率即送檢論文中與檢測范圍所有文獻相似的部分（不包括參考引用部分）占整個送檢論文的比重。二、 檢測結(jié)果示意圖G o c h e c k 論文檢測報告 h t t p : / / e d u . g o c h e c k . c n 大學(xué)生版 三、相似文獻匯總：序號文獻來源相似片段數(shù)1篇名：氣吸式油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計【食品機械】【14張CA D 圖紙】【優(yōu)秀】_ . . .來源：互聯(lián)網(wǎng)出處：h t t p : / / w w w . b a i d u . c o m / l i n k ? u r l = LE-r c p z p n j j ZQ F8 IK . . .3個2篇名：氣吸式油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計【食品機械】【14張CA D 圖紙】【優(yōu)秀】來源：互聯(lián)網(wǎng)出處：h t t p : / / w w w . b a i d u . c o m / l i n k ? u r l = 7 FT T v o x 1W e Jr u E0 U 0 . . .2 個3篇名：步進電動機 - d o c i n . c o m 豆丁網(wǎng)來源：互聯(lián)網(wǎng)出處：h t t p : / / w w w . b a i d u . c o m / l i n k ? u r l = k C5NG Jq j J4z BBp C8 y . . .1個4篇名：油茶采摘機械手的機構(gòu)設(shè)計 - 大學(xué)課件 - 道客巴巴來源：互聯(lián)網(wǎng)出處：h t t p : / / w w w . b a i d u . c o m / l i n k ? u r l = -H Y2 G Jq j J4z BBp C8 y . . .1個5篇名：便攜式可伸縮油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計【農(nóng)業(yè)機械】【帶p r o e 三維】【7 張. . .來源：互聯(lián)網(wǎng)出處：h t t p : / / w w w . b a i d u . c o m / l i n k ? u r l = H g 3a -5XK 6 6 m I6 _ Xg r . . .1個6篇名：氣吸式油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計-豆丁網(wǎng)來源：互聯(lián)網(wǎng)出處：h t t p : / / w w w . b a i d u . c o m / l i n k ? u r l = 7 U U 0 -t W i 0 s Y37 w Bb k . . .1個7篇名：1359_ 便攜式可伸縮油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計-道客巴巴來源：互聯(lián)網(wǎng)出處：h t t p : / / w w w . b a i d u . c o m / l i n k ? u r l = K m Zr c H f q T z VU _ l t 2 D . . .1個8篇名：機械制造及自動化專業(yè)畢業(yè)論文-油茶采摘機械手的機構(gòu)設(shè)計. d o c -. . .來源：互聯(lián)網(wǎng)出處：h t t p : / / w w w . b a i d u . c o m / l i n k ? u r l = SBe 4s U H o z s s Zo y PA H . . .1個G o c h e c k 論文檢測報告 h t t p : / / e d u . g o c h e c k . c n 大學(xué)生版 9篇名：氣吸式油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計-道客巴巴來源：互聯(lián)網(wǎng)出處：h t t p : / / w w w . b a i d u . c o m / l i n k ? u r l = q _ r a g l u 4O p Bf i 8 NU j . . .1個四、相似片段詳情1送檢論文片段相似度：7 0 . 0 2 %相似論文片段原文位置： BF系列步進電動機系反應(yīng)式步進電動機，它是將脈沖指令轉(zhuǎn)換為角位移或轉(zhuǎn)速的控制電動機，其角位移與脈沖數(shù)量嚴格成正比，改變脈沖頻率實現(xiàn)調(diào)速來源： 論文庫文獻名：步進電動機 - d o c i n . c o m 豆丁網(wǎng)步進電動機受脈沖信號控制。 步進電動機受脈沖信號控制。它的直線位移量或角位移量與電脈沖數(shù)成正比, 所以電機的線速度或轉(zhuǎn)速也與脈沖頻率成正比, 通過改變脈沖頻率的. . .2送檢論文片段相似度：6 8 . 2 2 %相似論文片段原文位置： 它具有定位精度高，同步運行特性好，調(diào)速范圍寬、能快速起動、反轉(zhuǎn)和制動等特點來源： 論文庫文獻名：油茶采摘機械手的機構(gòu)設(shè)計 - 大學(xué)課件 - 道客巴巴有定位精度高, 同步運行特性好, 調(diào)速范 圍寬、能快速起動、反轉(zhuǎn)和制動等特點。 . . . 它的主要優(yōu)點: 傳 動比大, 工作較平穩(wěn). . . p 32 . 選取步進電機 7 0 BF1-3 步距. . .3送檢論文片段相似度：10 0 %相似論文片段原文位置： 首先，采摘部分由動齒梳、定齒梳、板塊、加強桿、搖桿、桿套、管套、螺栓、螺母、和鋼絲繩索等零件組成, 并通過螺紋固定在鋁合金管3上，可伸縮部分由鋁合金空心管1、2 、3，它們相互用螺紋連接來源： 論文庫文獻名：便攜式可伸縮油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計【農(nóng)業(yè)機械】【帶p r o e 三維】【7 張. . . 2 0 14年7 月12 日 - 首先, 采摘部分由動齒梳、定齒梳、板塊、加強桿、搖桿、桿套、管套、螺栓、螺母、和鋼絲繩索等零件組成, 并通過螺紋固定在鋁合金管3上, 可伸縮部分由鋁合金空心管. . . 。4送檢論文片段相似度：8 5. 7 1%相似論文片段原文位置： 以下兩圖是鋁合金管連接處的三維圖，其實現(xiàn)可伸縮的關(guān)鍵在于兩個連接的鋁合金管連接處有卡環(huán)，且兩個鋁合金管均為空心，直徑也是一大一小，小直徑的套在大直徑的鋁合金管里面，實現(xiàn)可伸縮功能，而鋁合金管頭部的凹下卡環(huán)槽和另一個鋁合金管凸起的卡環(huán)保證了小直徑的鋁合金管不會在伸縮過程中滑出來源： 論文庫文獻名：氣吸式油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計-豆丁網(wǎng) 2 0 14年10 月17 日 - 拉桿組件裝配圖及其三維圖: 以下兩圖是鋁合金管連接處的三維圖, 其實現(xiàn)可伸縮的關(guān)鍵在于兩個連接的鋁合金管連接處有卡環(huán), 且兩個鋁合金管均為空心, 直徑. . . 。5送檢論文片段相似度：10 0 %相似論文片段原文位置： 當機構(gòu)的頭部觸到油塊做弧線運動，從而使得動齒梳達到閉合的效果，由于動、定齒梳為半圓性，方便自動定位，并在動齒梳與定齒梳閉合同時，將整個機構(gòu)向下拉或者旋轉(zhuǎn)以采摘果實，也可以直接剪切果梗來源： 論文庫文獻名：1359_ 便攜式可伸縮油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計-道客巴巴 2 0 14年12 月13日 - 當機構(gòu)的頭部觸到油塊做弧線運動, 從而使得動G o c h e c k 論文檢測報告 h t t p : / / e d u . g o c h e c k . c n 大學(xué)生版 ，果實脫離枝條后沿鋁合金空心管內(nèi)部滑落至放置在機構(gòu)尾部的收集網(wǎng)袋中，至此完成一次采摘過程齒梳達到閉合的效果, 由于動、定齒梳為半圓性, 方便自動定位, 并在動齒梳與定齒梳閉合同時, 將整個機構(gòu)向下拉. . . 。6送檢論文片段相似度：96 . 8 3%相似論文片段原文位置： 對于此便攜式核桃果采收機構(gòu)分析并結(jié)合具體市場分析可知，該機構(gòu)的設(shè)計較巧妙，制造簡單，操作方便，成本低廉，攜帶方便等優(yōu)點可推測本產(chǎn)品的前景來源： 論文庫文獻名：氣吸式油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計【食品機械】【14張CA D 圖紙】【優(yōu)秀】 2 0 14年7 月13日 - 對于此便攜式油茶果采收機構(gòu)分析并結(jié)合具體市場分析可知, 該機構(gòu)的設(shè)計較巧妙, 制造簡單, 操作方便, 成本低廉, 攜帶方便等優(yōu)點可推測本產(chǎn)品的前景。目前我國油茶采收技術(shù)還. . . 。7送檢論文片段相似度：90 %相似論文片段原文位置： 我國是一個核桃種植大國，全國14個核桃主產(chǎn)省區(qū)現(xiàn)有2 . 6 億畝宜林地（江西、湖南兩省分布最多），其中相當一部分適宜種植核桃來源： 論文庫文獻名：氣吸式油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計【食品機械】【14張CA D 圖紙】【優(yōu)秀】_ . . . 2 0 14年7 月13日 - 我國是一個油茶種植大國, 全國14個油茶主產(chǎn)省區(qū)現(xiàn)有2 . 6 億畝宜林地( 江西、湖南兩省分布最多) , 其中相當一部分適宜種植油茶。目前油茶果實采摘方式主要為手工作業(yè), 由于. . . 。8送檢論文片段相似度：10 0 %相似論文片段原文位置： 我發(fā)現(xiàn)真正地要設(shè)計一樣產(chǎn)品真不是一件簡單的事情，從理論到實踐的轉(zhuǎn)換，設(shè)計思路理念，對課本知識的深入運用，繪圖軟件一些高級繪圖功能都是比較難的，需要花時間來源： 論文庫文獻名：氣吸式油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計【食品機械】【14張CA D 圖紙】【優(yōu)秀】 2 0 14年7 月13日 - 我發(fā)現(xiàn)真正地要設(shè)計一樣產(chǎn)品真不是一件簡單的事情, 從理論到實踐的轉(zhuǎn)換, 設(shè)計思路理念, 對課本知識的深入運用, 繪圖軟件一些高級繪圖功能都是比較難的, 需要花時間。. . . 。9送檢論文片段相似度：10 0 %相似論文片段原文位置： 包括采摘機構(gòu)、可伸縮桿機構(gòu)、真空負壓裝置、電機正反轉(zhuǎn)復(fù)位機構(gòu)和齒輪傳動機構(gòu)并用Pr o / e 軟件繪制了機構(gòu)的三維圖以助理解來源： 論文庫文獻名：氣吸式油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計【食品機械】【14張CA D 圖紙】【優(yōu)秀】_ . . . 2 0 14年7 月13日 - 包括采摘機構(gòu)、可伸縮桿機構(gòu)、真空負壓裝置、電機正反轉(zhuǎn)復(fù)位機構(gòu)和齒輪傳動機構(gòu)并用Pr o / e 軟件繪制了機構(gòu)的三維圖以助理解。便攜式油茶果實采摘機構(gòu)主要采用了齒輪傳動. . . 。10送檢論文片段相似度：10 0 %相似論文片段原文位置： 定子槽內(nèi)嵌以二相繞組，一相為勵磁繞組，一相為控制繞組，控制繞組分為兩半，分別引出四根線，可接成串聯(lián)或并聯(lián)，以適用于兩種電壓來源： 論文庫文獻名：機械制造及自動化專業(yè)畢業(yè)論文-油茶采摘機械手的機構(gòu)設(shè)計. d o c -. . . 2 0 14年11月G o c h e c k 論文檢測報告 h t t p : / / e d u . g o c h e c k . c n 大學(xué)生版 15日 - 定子槽內(nèi)嵌以二相繞組, 一相為勵磁繞組, 一相為控制繞組, 控制繞組分為兩半, 分別引出四根線, 可接成串聯(lián)或并聯(lián), 以適用于兩種電壓。BF 系列反應(yīng)式步進電動. . . 。11送檢論文片段相似度：95. 7 4%相似論文片段原文位置： 采摘是一個重要的難題，而便攜式核桃果采收機構(gòu)的出現(xiàn)將極大的提高采收的效率，節(jié)省人力、物力和財力，給農(nóng)民帶來經(jīng)濟效益來源： 論文庫文獻名：氣吸式油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計-道客巴巴 2 0 14年6 月6 日 - 采摘是一個重要的難題, 而便攜式油茶果采收機構(gòu)的出現(xiàn)將極大的提高采收的效率, 節(jié)省人力、物力和財力, 給農(nóng)民帶來經(jīng)濟效益。目前國外暫無此類機構(gòu)的研究, . . . 。12送檢論文片段相似度：10 0 %相似論文片段原文位置： 知識儲備太少，而且不系統(tǒng)，又沒有多少實踐經(jīng)驗，我想這是我以后應(yīng)該努力的方向，也是學(xué)院加強這方面教學(xué)條件的契機吧來源： 論文庫文獻名：氣吸式油茶果采摘機構(gòu)設(shè)計【食品機械】【14張CA D 圖紙】【優(yōu)秀】_ . . . 2 0 14年7 月13日 - 知識儲備太少, 而且不系統(tǒng), 又沒有多少實踐經(jīng)驗, 我想這是我以后應(yīng)該努力的方向, 也是學(xué)院加強這方面教學(xué)條件的契機吧。 由于油茶果實種類較多, 此次設(shè)計主要是針對普通. . . 。五、 引用片段詳情 序號序號引用片段 引用片段 1 1需要進一步改進的地方應(yīng)該是將伸縮桿改小，使該機構(gòu)更為簡單實用。2 210 邵立新、夏素民、孫江宏等編著，Pr o / ENG INEER W i l d f i r e .說明： 說明： 1. 報告編號系送檢論文檢測報告在本系統(tǒng)中的唯一編號。2 . 鑒于論文檢測技術(shù)的局限性以及論文檢測樣本庫的局限性，G o c h e c k . c n 網(wǎng)站不保證檢測報告的絕對準確，相關(guān)結(jié)論僅供參考，不做法律依據(jù)。G o c h e c k 論文檢測服務(wù)中使用的論文樣本，除特別聲明者外，其著作權(quán)歸各自權(quán)利人享有。根據(jù)中華人民共和國著作權(quán)法相關(guān)規(guī)定，G o c h e c k 網(wǎng)站為學(xué)習(xí)研究、介紹、評論、教學(xué)、科研等目的引用其論文片段屬于合理使用。除非經(jīng)原作者許可，請匆超出合理使用范圍使用其內(nèi)容和本網(wǎng)提供的檢測報告。核桃采摘機械手的機構(gòu)設(shè)計核桃采摘機械手的機構(gòu)設(shè)計學(xué) 院：工程技術(shù)學(xué)院班 級：機制4班姓 名：王昊宸導(dǎo) 師：吳春凌 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 設(shè)計內(nèi)容設(shè)計內(nèi)容1、前言2、核桃采摘機械手的原理圖3、核桃采摘機械手的設(shè)計與選型4、核桃采摘機械手的PLC程序控制系統(tǒng) 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 1 1、前、前 言言 采用人工核桃采摘，消耗的人力、時間比較大，采摘效率低，并且某些核桃難以采摘或采摘不到，對人體安全具有一定的威脅。采用核桃采摘機械手，可通過智能移動平臺，通過攝像頭、傳感器捕捉核桃，可實現(xiàn)持續(xù)的、高效率的、安全的作業(yè)。湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院2.12.1、總裝圖、總裝圖 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院2.22.2、核桃采摘機械手的原理圖、核桃采摘機械手的原理圖 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院3 3、核桃采摘機械手的設(shè)計與選型、核桃采摘機械手的設(shè)計與選型3.1、電動機的選型3.2、旋轉(zhuǎn)減速裝置3.3、氣壓缸升降、擺臂裝置3.4、手抓裝置 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 3.1 3.1、電動機的選型、電動機的選型1 1、90SL5590SL55型伺服電動機型伺服電動機 輸出功率輸出功率25W25W 空載轉(zhuǎn)速空載轉(zhuǎn)速2700r/min2700r/min2 2、70BF1-370BF1-3型反應(yīng)式步進電動機型反應(yīng)式步進電動機 步距步距1.51.5 額定負載起動頻率額定負載起動頻率10001000步步/s/s3 3、36SL5E236SL5E2型伺服電動機型伺服電動機 輸出功率輸出功率1W1W 空載轉(zhuǎn)速空載轉(zhuǎn)速2700r/min2700r/min 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 3.2 3.2、旋轉(zhuǎn)減速裝置、旋轉(zhuǎn)減速裝置 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院3.3.13.3.1、氣壓缸升降裝置、氣壓缸升降裝置1、選用QGA-50型氣缸 選取氣缸行程為374mm2、采用雙列梯形槽導(dǎo)軌 實現(xiàn)升降滑動運動 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 3.3.2 3.3.2、氣壓缸擺臂裝置、氣壓缸擺臂裝置1、選用QGA-50型氣壓缸 選取氣缸行程為128mm2、根據(jù)兩氣缸軸心距108mm 采用菱形四桿機構(gòu)實現(xiàn) 擺臂沿水平線上下擺動30 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 3.4.1 3.4.1、手抓裝置、手抓裝置 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 3.4.2 3.4.2、手抓結(jié)構(gòu)裝置、手抓結(jié)構(gòu)裝置 手抓工作原理步驟：起動70BF1-3步進電動機，帶動絲桿轉(zhuǎn)動，滑塊在絲桿經(jīng)導(dǎo)桿自由滑動；內(nèi)手抓鈑金片通過滑塊圓柱臺階推動快速夾緊核桃，隨后外手抓鈑金片通過滑塊錐形軌跡夾緊核桃枝條，通過時間繼電器經(jīng)過t=4s步進電動機停止；夾緊后內(nèi)手抓裝置通過36SL5E2伺服電動機自轉(zhuǎn)，實現(xiàn)在核桃枝條固定的同時核桃自轉(zhuǎn)脫落的功能。湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院4 4、PLCPLC程序控制系統(tǒng)程序控制系統(tǒng)4.1、主電路4.2、PLC控制路線4.3、梯形圖4.4、指令語句表 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院4.14.1主主電電路路 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院4.24.2PLCPLC控控制制線線路路 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院4.34.3梯梯形形圖圖 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院4.44.4指指令令語語句句表表 湖北工業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 總 結(jié) 通過本次畢業(yè)設(shè)計，感受頗多。在設(shè)計過程中學(xué)到了很多知識，更重要的是發(fā)現(xiàn)還有很多東西自己還要去學(xué)習(xí)。歡迎各位評委老師對本設(shè)計進行評審，設(shè)計不足之處請給予批評指正。謝 謝！江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計 課題名稱 采摘機械手的機構(gòu)設(shè)計 學(xué)生姓名 院（系） 工學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 指導(dǎo)教師 職 稱 講師 學(xué) 歷 博士 畢業(yè)設(shè)計要求： 要求其總體長度、高度均不超過1.2米；熟練掌握AutoCAD和Pro/E繪圖，對機械原理、機械設(shè)計及機電一體化有一定的理解和認識；完成一份4000字以上的設(shè)計說明書和達到1.5倍A0圖紙量。 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)： 本課題運用制圖軟件對機械手采摘核桃進行機構(gòu)設(shè)計。包括：旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，蝸輪蝸桿減速裝置，直齒減速裝置；升降機構(gòu)，氣壓缸升降裝置；擺臂機構(gòu)，氣壓裝置和四桿裝置；手抓機構(gòu)，滑動螺旋傳動裝置，手抓抓緊放開裝置，手抓自轉(zhuǎn)裝置；PLC程控系統(tǒng)，繼電器-接觸器控制系統(tǒng)，主電路，PLC外部接線，梯形圖，指令語句表。用AutoCAD繪制機構(gòu)的二維圖形，用Pro/E繪制機構(gòu)的三維造型。 畢業(yè)設(shè)計工作計劃： 2009-01-15—2009-03-15：課題準備階段，了解課題的內(nèi)容，初步定出解決方案； 2009-03-16—2009-03-31：熟悉系統(tǒng)開發(fā)軟件，及機械手采摘油茶的設(shè)計原理； 2009-04-15—2009-04-30：用AutoCAD設(shè)計機械手采摘油茶的機構(gòu)圖； 2009-05-01—2009-05-15：用Pro/E進行機構(gòu)的三維造型； 2009-05-16—2009-05-15：撰寫畢業(yè)論文； 2009-05-15—2009-05-22：制作PPT文檔，對設(shè)計進行改進設(shè)計。 接受任務(wù)日期 年 月 日 要求完成日期 年 月 日 學(xué) 生 簽 名 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 院長（主任）簽名 年 月 日 核桃采摘機械手的機構(gòu)設(shè)計 核桃采摘機的機構(gòu)設(shè)計 摘 要 本課題運用制圖軟件對機械手采摘核桃進行機構(gòu)設(shè)計。包括：旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，蝸輪蝸桿減速裝置，直齒減速裝置；升降機構(gòu)，氣壓缸升降裝置；擺臂機構(gòu)，氣壓裝置和四桿裝置；手抓機構(gòu)，滑動螺旋傳動裝置，手抓抓緊放開裝置，手抓自轉(zhuǎn)裝置；PLC程控系統(tǒng)，繼電器-接觸器控制系統(tǒng)，主電路，PLC外部接線，梯形圖，指令語句表。用AutoCAD繪制機構(gòu)的二維圖形，用Pro/E繪制機構(gòu)的三維造型。熟練掌握AutoCAD和Pro/E繪圖，對機械原理、機械設(shè)計及機電一體化有較深入的理解和認識。 關(guān)鍵詞：核桃采摘、機械手、PLC程序控制系統(tǒng) Abstract This subject uses the software of making maps to pluck the tea-oil camellia and design the organization to the manipulator. Including the rotate organization, the worm gear worm decelerating device,the spur gear decelerating device;the hoist or lower organization, the barometric pressure cylinder hoists or lower device; the wave arm organization, atmospheric pressure device and four device ,the skids screw gearing,the hold organization , the slip spiral transmission device, the holding and unlock device, hold the rotation device ; PLC programme-controlled system, the relay - contact device control system.Main circuit, PLC exterior wiring, trapezoidal chart, instruction sentence table.Draw the two-dimentional figures of the organization with AutoCAD, draw the three-dimensional model of the organization with Pro/E. Grasp AutoCAD and Pro/E drawing skillfully, integrate deeper understanding and know to mechanism, machine design and integration of machinery. Key words: walnut seed 、the manipulator, the PLC procedure control system 目 錄 摘 要 １ Abstract ２ 目 錄 ３ 一、引 言 １ 1.1、核桃采摘機械手的作用 １ 1.2、機器人技術(shù) １ 1.3、機械手的廣泛應(yīng)用 １ 1.4果實采摘方式的選擇 ２ 二、核桃采摘機械手原理圖 ３ 三、核桃采摘機械手的設(shè)計與選型 ５ 3.1、電動機的選型 ５ 3.1.1、36SL5E2伺服電動機 ５ 3.1.2、90SL55伺服電動機 ５ 3.1.3、70BF1-3步進電動機 ６ 3.2、旋 轉(zhuǎn) 減 速 機 構(gòu) ６ 3.2.1、第一級蝸輪蝸桿減速裝置 ７ 3.2.1、第一級蝸輪蝸桿減速裝置 ８ 3.2.2、第二級蝸輪蝸桿減速裝置 ８ 3.2.2、第二級蝸輪蝸桿減速裝置 ８ 3.2.3、直齒減速裝置 ９ 3.2.3、直齒減速裝置 ９ 3.2.4、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)速 １０ 3.3、氣 壓 升 降、擺 臂 機 構(gòu) １０ 3.3、氣缸裝置 １１ 3.3.1氣壓升降裝置 １１ 3.3.2氣壓擺臂裝置 １１ 3.4、手 抓 機 構(gòu) １２ 3.4.1、滑動螺旋傳動裝置 １２ 3.4.2、手抓工作裝置 １２ 四、核桃采摘機械手的PLC程序控制系統(tǒng) １４ 4.1、主電路 １４ 4.2、PLC外部接線 １５ 4.3、梯形圖 １６ 4.4、指令語句表 １８ 五、抓拉式核桃果實采摘機構(gòu)前景及總結(jié) １９ 5.1 抓拉式核桃果實采摘產(chǎn)品前景 １９ 5.2抓拉式核桃果實采摘機械總結(jié) １９ 參 考 文 獻 ２１ 一、引 言 1.1、核桃采摘機械手的作用 采用人工核桃采摘，消耗的人力、時間比較大，采摘效率低，并且某些核桃難以采摘或采摘不到，對人體安全具有一定的威脅。采用核桃采摘機械手，可通過智能移動平臺，通過攝像頭、傳感器捕捉核桃，可實現(xiàn)持續(xù)的、高效率的、安全的作業(yè)。 1.2、機器人技術(shù) 機器人技術(shù)是集計算機科學(xué)、控制工程、人工智能、傳感器技術(shù)、機構(gòu)學(xué)、機械工程學(xué)等學(xué)科為一體的一門綜合技術(shù)。機器人是一種知識密集、技術(shù)密集的機電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品。機器人在生產(chǎn)中的應(yīng)用，對提高勞動生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、改善勞動條件、提高企業(yè)的應(yīng)變能力、促進新產(chǎn)業(yè)的建立和發(fā)展、改變勞動結(jié)構(gòu)以及促進相關(guān)學(xué)科的技術(shù)進步，均發(fā)揮了重大的社會效益和經(jīng)濟效益。因此世界各國都很重視機器人技術(shù)的發(fā)展和機器人在生產(chǎn)中的運用。 1.3、機械手的廣泛應(yīng)用 機床加工工件的裝卸，特別是在自動化車床、組合機床上使用較為普遍；在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機械行業(yè)中它可以用來組裝零部件；可在勞動條件差，單調(diào)重復(fù)易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動；可在危險場合下工作，如軍工品的裝卸、危險品及有害物的搬運等；宇宙及海洋的開發(fā)，軍事工程及生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗。 1.4果實采摘方式的選擇 要實現(xiàn)果實采摘，可以根據(jù)原理分為吸附式、剪切式、抓拉式等類型，其特點比較如表1所示。 表1 各類不同工作原理的采摘機構(gòu)及特點 類型 優(yōu)點 缺點 抓拉式 定位要求低、動作靈敏 需要配備真空形成裝置，笨重不方便攜帶，造價較高。 剪切式 結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，對果實和枝條的傷害較小 定位要求高，效率較低，不方便收集。 抓拉式 結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、效率高 對枝條和花蕾傷害稍大 通過對核桃樹性狀研究，發(fā)現(xiàn)核桃樹枝條比較脆，花蕾和果實連接較為緊密，綜合比較之后，采用抓拉式采摘原理進行設(shè)計較為合適。 1.5執(zhí)行機構(gòu)比較??? 液動執(zhí)行器推力最大，現(xiàn)在一般都是機電一體化的，但比較笨重，所以現(xiàn)在很少使用，比如三峽的船閥用的就是液動執(zhí)行器。??? 電動執(zhí)行機構(gòu)安全防爆性能差，電機動作不夠迅速，且在行程受阻或閥桿被扎住時電機容易受損。盡管近年來電動執(zhí)行器在不斷改進并有擴大應(yīng)用的趨勢，但從總體上看不及氣動執(zhí)行機構(gòu)應(yīng)用得普遍。??? 氣動執(zhí)行器的執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)是統(tǒng)一的整體，其執(zhí)行機構(gòu)有薄膜式和活塞式兩類?；钊叫谐涕L，適用于要求有較大推力的場合；而薄膜式行程較小，只能直接帶動閥桿。由于氣動執(zhí)行機構(gòu)有結(jié)構(gòu)簡單，輸出推力大，動作平穩(wěn)可靠，并且安全防爆等優(yōu)點，在化工，煉油等對安全要求較高的生產(chǎn)過程中有廣泛的應(yīng)用。??? 液壓、氣動機構(gòu)的工作原理和特點??? 1.5.1液壓機構(gòu)??? 液壓機構(gòu)是以液壓油為動力源來完成預(yù)定運動要求和實現(xiàn)各種機構(gòu)功能的機構(gòu)。液壓機構(gòu)與純機械機構(gòu)和電力驅(qū)動機構(gòu)相比，主要有以下優(yōu)點：??? （1）在輸出同等功率的條件下，機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕、慣性小。? （2）工作平穩(wěn)，沖擊、振動和噪音都較小，易于實現(xiàn)頻繁的啟動、換向，能夠完成旋轉(zhuǎn)運動和各種往復(fù)運動。? （3）操縱簡單、調(diào)速方便，并能在大的范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速比可達5000。?（4）可實現(xiàn)低速大力矩傳動，無需減速裝置。? 液壓機構(gòu)的不足之處是：油液的粘性受溫度變化的影響大，不宜用于低溫和高溫的環(huán)境中；液壓組件的加工和配合要求精度高，加工工藝困難，成本高。??? 1.5.2.氣動機構(gòu)??? 氣動機構(gòu)是以壓縮空氣為工作介質(zhì)來傳遞動力和控制信號的機構(gòu)。與液壓機構(gòu)相比有以下優(yōu)點：??? （1）以空氣為工作介質(zhì)，用后可直接排到大氣中，處理方便。? （2）動作迅速、反應(yīng)快、維護簡單、工作介質(zhì)清潔，不存在介質(zhì)變質(zhì)問題。? （3）工作環(huán)境適應(yīng)性好，特別是在易燃、易爆、多塵埃、強磁、強振、潮濕、有輻射和溫度變化大的惡劣環(huán)境中工作時，安全可靠性優(yōu)于液壓、電子和電氣機構(gòu)。??? 氣動機構(gòu)的不足之處是：由于空氣具有可壓縮性，因此工作速度穩(wěn)定性稍差，但采用氣液動聯(lián)動裝置會得到較滿意的結(jié)果；工作壓力低（一般為0.3～1.0MPa），難以獲得很大的輸出力；噪聲大，在高速排氣時要加消聲器。??? 二、核桃采摘機械手原理圖 本機械手工作原理：底盤通過蝸輪蝸桿二級減速、圓柱直齒減速獲得轉(zhuǎn)速為4.35o/s，運用兩個行程開關(guān)控制機械手左右擺動120o的扇形區(qū)域內(nèi)；手臂升降通過氣缸行程為374mm，經(jīng)滑塊導(dǎo)軌實現(xiàn)上下運動；擺臂通過氣缸行程為128mm，經(jīng)過四桿裝置實現(xiàn)沿水平上下擺幅為30o的運動；手抓抓緊、放開通過步進電動機時間為t=4s，經(jīng)滑動螺母實現(xiàn)對目標的夾緊、放松，并通過伺服電動機帶動內(nèi)手抓自轉(zhuǎn)達到脫落目標的目的。 機械手總裝 機器人末端執(zhí)行器是安裝在機器人手腕上用于進行某種操作或作業(yè)的附加裝置。機器人末端執(zhí)行器種類很多，以適應(yīng)機器人的不同作業(yè)及操作要求。 機器人可通過PLC可編程的控制去完成某些操作和移動作業(yè)的機器人。人們力圖把這種機器人設(shè)計成具有仿人或動物的某些局部功能，并使這些功能擴大和延伸以代替人去工作。 本手抓機構(gòu)采用概念設(shè)計方式，其經(jīng)濟性、實用性、可行性有待進一步優(yōu)化、改進設(shè)計。手抓夾緊裝置可運用現(xiàn)在傳感器技術(shù)，對目標實施的夾緊力控制在一個合理的范圍內(nèi)，使夾緊力既不過小而不能起到夾緊的作用，也不過大而破壞目標的不良結(jié)果。 三、核桃采摘機械手的設(shè)計與選型 3.1、電動機的選型 SL系列交流伺服電動機型號和主要技術(shù)數(shù)據(jù) 型號 勵磁電壓V 控制電壓V 頻率 Hz 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩N·m 空載轉(zhuǎn)速r/min 輸出功率W 機電時間常數(shù)m·s 外形尺寸 mm 總長 機殼外徑 軸徑 36SL5E2 36 36/18 50 110 2700 1 8 62 36 4 90SL55 220 220 50 3000 2700 25 30 140 90 14 3.1.1、36SL5E2伺服電動機 3.1.2、90SL55伺服電動機 交流伺服電動機的機械特性是非線性的；不需要電刷和換向器，因此結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、沒有無線電干擾等優(yōu)點。 SL系列交流伺服電動機是由籠子轉(zhuǎn)子和隱極式定子兩部分組成。定子槽內(nèi)嵌以二相繞組，一相為勵磁繞組，一相為控制繞組，控制繞組分為兩半，分別引出四根線，可接成串聯(lián)或并聯(lián)，以適用于兩種電壓。 BF系列反應(yīng)式步進電動機型號和主要技術(shù)數(shù)據(jù) 型號 相數(shù) 步距 （o） 電壓 V 靜態(tài) 電流 A 額定負載轉(zhuǎn)矩μN·m 靜態(tài)力矩μN·m 空載起動頻率步/s 額定負載起動頻率 步/s 外形尺寸 mm 總長 機殼外徑 軸徑 70BF1-3 3 3/1.5 27 3 1000 --- --- 1000 112 70 8 3.1.3、70BF1-3步進電動機 BF系列步進電動機系反應(yīng)式步進電動機，它是將脈沖指令轉(zhuǎn)換為角位移或轉(zhuǎn)速的控制電動機，其角位移與脈沖數(shù)量嚴格成正比，改變脈沖頻率實現(xiàn)調(diào)速。它具有定位精度高，同步運行特性好，調(diào)速范圍寬、能快速起動、反轉(zhuǎn)和制動等特點。廣泛用于開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)作執(zhí)行元件和驅(qū)動元件。 3.2、旋 轉(zhuǎn) 減 速 機 構(gòu) 蝸桿傳動用于交錯軸間傳動運動及動力。通常，交錯角Σ=90o.它的主要優(yōu)點：傳動比大，工作較平穩(wěn)，噪音低，結(jié)構(gòu)緊湊，可以自鎖。主要缺點：少頭數(shù)的蝸桿傳動效率較低，常需要貴重的減摩性有色金屬。 根據(jù)課題需要選擇傳動比較大的蝸輪蝸桿機構(gòu)。傳動比大時及要求自鎖的傳動，取z=1。蝸輪的齒數(shù)z一般取z=27～80。過少的z蝸輪齒將產(chǎn)生根切；z>80時，會導(dǎo)致模數(shù)過小而削弱輪齒的彎曲強度或使蝸桿軸剛度降低。 阿基米德圓柱蝸桿加工方便，應(yīng)用較廣泛，但導(dǎo)程角γ大時加工困難。傳動效率較低（η=0.5～0.8），齒面磨損較快。因此，一般用于頭數(shù)較少，載荷較小，低速或不太重要的傳動。 3.2.1、第一級蝸輪蝸桿減速裝置： 表—普通圓柱蝸桿傳動的參數(shù)匹配 公稱傳動比 參數(shù) 中心距 a mm 40 40 z/z 38/1 m 1.6 d 20 x -0.25 50 z/z 49/1 m 1.25 d 20 x -0.5 第一級蝸輪蝸桿公稱傳動比取40，蝸桿頭數(shù)取z=1,中心距a取a=40mm。由表—普通圓柱蝸桿傳動的參數(shù)匹配，有z/z=38/1,蝸輪齒數(shù)z=38,模數(shù)m=1.6,蝸桿分度圓直徑d=20mm,蝸輪變位系數(shù)x=-0.25 在蝸桿的軸平面內(nèi)基準齒廓、齒形角的尺寸參數(shù)為： 齒頂高 h=m=1.6mm, 工作齒高 h=2m=2×1.6=3.2mm, 軸向齒距 p=πm=3.14×1.6=5.024mm, 頂隙 c=0.2m=0.2×1.6=0.32mm, 齒根圓角 p=0.3m=0.3×1.6=0.48mm, 阿基米德蝸桿，軸向齒形角a=20o， 傳動系統(tǒng)中，取γ=25o， 蝸桿齒頂圓直徑 d=d+2hm=20+2×1×1.6=23.2mm, 蝸桿齒根圓直徑 d=d－2m(h+c)=20－2×1.6×(1+0.2)=16.16mm, 蝸桿寬度 b(11+0.06z)m=(11+0.06×38)×1.6=21.248mm,取b=22mm, 蝸輪分度圓直徑 d=mz=1.6×38=60.8mm, 蝸輪喉圓直徑 d=d+2h=d+2m(h+x)=60.8+2×1.6×(1－0.25)=63.2mm, 蝸輪齒根圓直徑 d=d－2h=d－2m(h－x+c) =60.8－2×1.6×(1+0.25+0.2)=56.16mm, 蝸輪外圓直徑 dd+2m=63.2+2×1.6=66.4mm,取d=66mm, 蝸輪寬度 b0.75d=0.75×23.2=17.4mm,取b=17mm, 蝸輪齒頂圓弧半徑 R=0.5d－m=0.5×20－1.6=8.4mm, 蝸輪齒根圓弧半徑 R=0.5d+cm=0.5×23.2+0.2×1.6=11.92mm。 3.2.1、第一級蝸輪蝸桿減速裝置 3.2.2、第二級蝸輪蝸桿減速裝置 3.2.2、第二級蝸輪蝸桿減速裝置 第二級蝸輪蝸桿公稱傳動比取50，蝸桿頭數(shù)取z=1,中心距a取a=40mm。由表—普通圓柱蝸桿傳動的參數(shù)匹配，有z/z=49/1,蝸輪齒數(shù)z=49,模數(shù)m=1.25,蝸桿分度圓直徑d=20mm,蝸輪變位系數(shù)x=-0.5 在蝸桿的軸平面內(nèi)基準齒廓、齒形角的尺寸參數(shù)為： 齒頂高 h=m=1.25mm, 工作齒高 h=2m=2×1.25=2.5mm, 軸向齒距 p=πm=3.14×1.25=3.925mm, 頂隙 c=0.2m=0.2×1.25=0.25mm, 齒根圓角 p=0.3m=0.3×1.25=0.375mm, 阿基米德蝸桿，軸向齒形角a=20o， 傳動系統(tǒng)中，取γ=25o， 蝸桿齒頂圓直徑 d=d+2hm=20+2×1×1.25=22.5mm, 蝸桿齒根圓直徑 d=d－2m(h+c)=20－2×1.25×(1+0.2)=17mm, 蝸桿寬度 b(8+0.06z)m=(8+0.06×49)×1.25=13.675mm,取b=14mm, 蝸輪分度圓直徑 d=mz=1.25×49=61.25mm, 蝸輪喉圓直徑 d=d+2h=d+2m(h+x)=61.25+2×1.25×(1－0.5)=62.5mm, 蝸輪齒根圓直徑 d=d－2h=d－2m(h－x+c) =61.25－2×1.25×(1+0.5+0.2)=57mm, 蝸輪外圓直徑 dd+2m=62.5+2×1.25=65mm,取d=65mm, 蝸輪寬度 b0.75d=0.75×22.5=16.875mm,取b=16.5mm, 蝸輪齒頂圓弧半徑 R=0.5d－m=0.5×20－1.25=8.75mm, 蝸輪齒根圓弧半徑 R=0.5d+cm=0.5×22.5+0.2×1.25=11.5mm。 3.2.3、直齒減速裝置 3.2.3、直齒減速裝置 主動直齒輪寬度 b=16mm, 從動直齒輪寬度 b=16mm, 主動直齒輪齒數(shù) z=36, 從動直齒輪齒數(shù) z=72, 主動直齒輪分度圓直徑 d=20mm, 從動直齒輪分度圓直徑 d=40mm. 3.2.4、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)速 旋轉(zhuǎn)機構(gòu)轉(zhuǎn)速n=n·λ·λ·λ=n··· =2700××360×××=4.35o/s 3.2.4、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)部裝 3.3、氣 壓 升 降、擺 臂 機 構(gòu) 氣動系統(tǒng)由氣壓發(fā)生裝置、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件四部分組成。 氣壓傳動的優(yōu)點：以空氣為工作介質(zhì)，工作介質(zhì)獲得比較容易，用后的空氣排到大氣中，處理方便；便于集中供氣、遠距離輸送；動作迅速、反應(yīng)快、維護簡單、工作介質(zhì)清潔，不存在介質(zhì)變質(zhì)等問題；工作環(huán)境適應(yīng)性好；成本低、過載能自動保護。 氣缸是執(zhí)行元件之一。氣缸是將壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)換成直線往返運動形式機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。 3.3、氣缸裝置 3.3.1氣壓升降裝置 氣壓升降裝置氣缸的行程s=374mm,通過滑塊固定導(dǎo)軌實現(xiàn)機械手的升降運動3.3.2氣壓擺臂裝置 氣壓擺臂裝置通過氣缸行程為s=128mm,實現(xiàn)手臂沿水平線上下擺動30o的運動。 3.4、手 抓 機 構(gòu) 3.4.1、滑動螺旋傳動裝置 3.4.1、滑動螺旋傳動裝置 螺旋傳動主要是將旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動，同時進行能量和力的傳遞，或者調(diào)整零件的相互位置。也有將直線運動變成旋轉(zhuǎn)運動的。 根據(jù)手抓機構(gòu)要求，運用傳力螺旋和傳動螺旋的梯形螺紋。梯形螺紋牙形角a=30o,螺紋副的大經(jīng)和小徑處有相等的徑向間隙。牙根強度高，螺紋的工藝性好（可以用高生產(chǎn)率的方法制造）；內(nèi)外螺紋以錐面貼合，對中性好，不易松動；采用剖分式螺母，可以調(diào)整和消除間隙；但其效率較低。 螺紋中經(jīng) d=14.4mm, 螺紋外徑 d=16mm, 牙形角 a=30o, 螺距 p=3.2mm, 螺紋的工作高度 h=0.5p=0.5×3.2=1.6mm, 螺紋牙低寬度 b=0.65p=0.65×3.2=2.08mm, 整體式螺母的高度 H=ψ·d=2.5×14.4=36mm, 由驗算 z===11.2510～12 符合要求。 選取步進電機70BF1-3步距為1.5o， 初選螺母滑塊移動距離 s=54mm,則手抓鎖緊、放開時間 t=××=4.05s 最后選取手抓鎖緊、放開時間t=4s,則螺母滑塊移動距離s=53.3mm. 3.4.2、手抓工作裝置 手抓工作原理步驟：起動70BF1-3步進電動機，帶動絲桿轉(zhuǎn)動，滑塊在絲桿經(jīng)導(dǎo)桿自由滑動；內(nèi)手抓鈑金片通過滑塊圓柱臺階推動快速夾緊核桃，隨后外手抓鈑金片通過滑塊錐形軌跡夾緊核桃枝條，通過時間繼電器經(jīng)過t=4s步進電動機停止；夾緊后內(nèi)手抓裝置通過36SL5E2伺服電動機自轉(zhuǎn)，實現(xiàn)在核桃枝條固定的同時核桃自轉(zhuǎn)脫落的功能。 3.4.2、手抓結(jié)構(gòu)裝置 手指的數(shù)目越少，夾持的穩(wěn)定性越差，多指的末端執(zhí)行器雖然夾持更為穩(wěn)定可靠，但機構(gòu)和控制的復(fù)雜性大大增加，同時在采摘過程中與果梗、枝葉的干涉現(xiàn)象也會隨之增多。? 如圖11所示的核桃采摘機器人末端執(zhí)行器抓取機構(gòu)簡圖，該抓取機構(gòu)由4根夾持手指（直徑4mm的鋼絲，可以形變，手指外包有1cm厚的海綿）、2個滑軌（每個滑軌的一端固定在機械手本體上，另一端固定在夾持手指上）和雙向絲杠（帶螺母，每個螺母分別與夾持手指固定）組成。? 4根夾持手指兩兩相對（圖中僅能看到兩個），左面的兩個連在同一滑軌上，并與雙向絲桿的左螺母固定；右面的兩個連在同一滑軌上，并與雙向絲桿的右螺母固定。通過電機帶動雙向絲杠，使左右兩個滑軌相向而行。蝸輪蝸桿的傳動比是1:10，電機正向轉(zhuǎn)動時，雙向絲杠的兩個螺母沿相向方向運動，運動速度為電機的1/10。當螺母運動到定位果實的位置時，完成夾持動作。而且，雙向絲杠的中間部分無螺紋結(jié)構(gòu)，于是，夾持手指的預(yù)緊力可以夾持到設(shè)定的最小的核桃果實，以后絲杠轉(zhuǎn)動而螺母原地不動；當兩個螺母在連在其之間的回位彈簧張力的作用下，螺母向相反的方向運動隨雙向絲杠的轉(zhuǎn)動，螺母重新回到絲杠的螺紋上，沿著螺紋向兩邊運動，從而完成松開夾持的果實的動作。? 該末端執(zhí)行器收獲核桃的范圍僅是3～6.5cm，作業(yè)時很容易造成遺漏掉果實，當松開夾持的果實時，回位彈簧降低了執(zhí)行器的整體穩(wěn)定。? 1.機械爪2.彈性材料硅膠3.連接桿4.止動塊5.滑軌 ?6.轉(zhuǎn)盤.7.齒條.8.齒輪 四、核桃采摘機械手的PLC程序控制系統(tǒng) 可編程序控制器PC（Programmable Controller）又稱可編程邏輯控制器。 PLC（Programmable Logical Controller),是微機技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微機處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機。 4.1、主電路 PLC現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT)之一，以其可靠性高、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通信聯(lián)網(wǎng)功能、易于與計算機接口、能對模擬量進行控制、具備高速計數(shù)與位控等高性能模塊等優(yōu)異性能，日益取代由大量中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)繼電器等組成的傳統(tǒng)繼電-接觸控制系統(tǒng)，在機械、化工、石油、冶金、電力、輕工、電子、紡織、食品、交通等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。PLC的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個國家工業(yè)先進水平的重要標志之一。 4.2、PLC外部接線 4.3、梯形圖 4.4、指令語句表 電動執(zhí)行機構(gòu)原理? 一、電動執(zhí)行機構(gòu)概述? 執(zhí)行機構(gòu)，又稱執(zhí)行器，是一種自動控制領(lǐng)?域的常用機電一體化設(shè)備（器件），是自動?化儀表的三大組成部分（檢測設(shè)備、調(diào)節(jié)設(shè)?備和執(zhí)行設(shè)備）中的執(zhí)行設(shè)備。主要是對一?些設(shè)備和裝置進行自動操作，控制其開關(guān)和?調(diào)節(jié)，代替人工作業(yè)。按動力類型可分為氣?動、液動、電動、電液動等幾類；按運動形?式可分為直行程、角行程、回轉(zhuǎn)型（多轉(zhuǎn)式）?等幾類。由于用電做為動力有其它幾類介質(zhì)?不可比擬的優(yōu)勢，因此電動型近年來發(fā)展最? 快，應(yīng)用面較廣。電動型按不同標準又可分?為：組合式結(jié)構(gòu)、機電一體化結(jié)構(gòu)，電器控?制型、電子控制型、智能控制型（帶HART、?FF協(xié)議），數(shù)字型、模擬型，手動接觸調(diào)試?型、紅外線遙控調(diào)試型等。它是伴隨著人們?對控制性能的要求和自動控制技術(shù)的發(fā)展而?迅猛發(fā)展的。??早期的工業(yè)領(lǐng)域，有許多的控制是手動和半?自動的，在操作中人體直接接觸工業(yè)設(shè)備的?危險部位和危險介質(zhì)（固、液、氣三態(tài)的多種化學(xué)物質(zhì)和輻射物質(zhì)），極易造成對人的?傷害，很不安全；??設(shè)備壽命短、易損壞、維修量大；? ?采用半自動特別是手動控制的控制效率很低、? 誤差大，生產(chǎn)效率低下。?基于以上原因，執(zhí)行機構(gòu)逐漸產(chǎn)生并應(yīng)用于?工業(yè)和其它控制領(lǐng)域，減少和避免了人身傷? 害和設(shè)備損壞，極大的提高了控制精確度和?效率，同時也極大提高了生產(chǎn)效率。 五、抓拉式核桃果實采摘機構(gòu)前景及總結(jié) 5.1 抓拉式核桃果實采摘產(chǎn)品前景 對于此便攜式核桃果采收機構(gòu)分析并結(jié)合具體市場分析可知，該機構(gòu)的設(shè)計較巧妙，制造簡單，操作方便，成本低廉，攜帶方便等優(yōu)點可推測本產(chǎn)品的前景。目前我國核桃采收技術(shù)還比較落后，但我國核桃的產(chǎn)量又相當可觀，而且核桃生長于丘陵和山坡，這樣就給核桃果的采收工作帶來了極大的不便。采收工作必定要投入大量的人力、物力和財力，而且我國目前大部分核桃的采收都是通過人工作業(yè)，由于各方面的原因?qū)е虏墒招势毡椴桓摺? 采摘是一個重要的難題，而便攜式核桃果采收機構(gòu)的出現(xiàn)將極大的提高采收的效率，節(jié)省人力、物力和財力，給農(nóng)民帶來經(jīng)濟效益。目前國外暫無此類機構(gòu)的研究，國內(nèi)研究也還在起步階段，尚不成熟，而此機構(gòu)由于其可伸縮性、增力功能、攜帶方便、使用靈活等特性經(jīng)過實際投產(chǎn)和改進之后必然會得到迅速的使用和推廣。 5.2抓拉式核桃果實采摘機械總結(jié) 此次畢業(yè)設(shè)計從采摘的方式上入手，先是考慮了剪切式采摘機構(gòu)，之后是考慮抓取式采摘，參考了核桃的一些知識，并根據(jù)自己采摘核桃的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)核桃果實和一般的果實有不同之處。核桃樹枝條韌性大，果實主要分布在核桃樹枝條的前端，在較高的核桃樹面前使用抓拉式采摘機構(gòu)最為方便實用。又考慮到可伸縮性和增力功能，最后確定可伸縮性用鋁合金管實現(xiàn)，增力功能則由動刀片和拉桿杠桿作用及雙滑輪的省力作用實現(xiàn)。另外考慮到自動定位功能，動、定刀片采用半圓形來實現(xiàn)。重點從定位、增力、動力傳送和可伸縮性等方面入手，利用Pro/e和AutoCAD軟件，繪制三維圖及二維圖；結(jié)合機械原理、機械設(shè)計和農(nóng)業(yè)機械等知識，在饒老師的指導(dǎo)下來完成此次畢業(yè)設(shè)計。我發(fā)現(xiàn)真正地要設(shè)計一樣產(chǎn)品真不是一件簡單的事情，從理論到實踐的轉(zhuǎn)換，設(shè)計思路理念，對課本知識的深入運用，繪圖軟件一些高級繪圖功能都是比較難的，需要花時間。知識儲備太少，而且不系統(tǒng)，又沒有多少實踐經(jīng)驗，我想這是我以后應(yīng)該努力的方向，也是學(xué)院加強這方面教學(xué)條件的契機吧。 由于核桃果實種類較多，此次設(shè)計主要是針對普通核桃，核桃果實采摘時，本產(chǎn)品只針對核桃樹較高果實的采摘，其高度適合范圍為1.8-3.6米，允許通過的最大核桃直徑為50mm。需要進一步改進的地方應(yīng)該是將伸縮桿改小，，使該機構(gòu)更為簡單實用。 參 考 文 獻 【1】、徐灝主編，機械設(shè)計手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1992 【2】、楊明忠、朱家誠主編，機械設(shè)計，武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2001 【3】、曾志新、呂明主編，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2004 【4】、陳奎生主編，液壓與氣壓傳動，武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2001 【5】、鄭文緯、吳克堅主編，機械原理，北京：高等教育出版社，1997 【6】、劉鴻文主編，材料力學(xué)，北京：高等教育出版社，2004 【7】、哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編，理論力學(xué)，北京：高等教育出版社，2008 【8】、秦曾煌主編，電工學(xué)，北京，高等教育出版社，2004 【9】、曾光奇、胡均安主編，工程測試技術(shù)基礎(chǔ)，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002 【10】、楊叔子、楊克沖等編著，機械工程控制基礎(chǔ)，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002 【11】、鄧星鐘主編，機電傳動控制，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000 【12】、丁玉蘭主編，人機工程學(xué)，北京：北京理工大學(xué)出版社，2007 【13】、陳立德主編，機械專業(yè)英語，上海：上海交通大學(xué)出版社，2001 【14】、于永泗、齊民主編，機械工程材料，大連：大連理工大學(xué)出版社，2007 【15】、余桂英、郭紀林主編，AutoCAD2006中文版實用教程，大連：大連理工大學(xué)出版社，2006 【16】、邵立新、夏素民、孫江宏等編著，Pro/ENGINEER Wildfire 3.0中文版標準教程，北京：清華大學(xué)出版社，2007 ２６