柑橘采摘机机械臂结构设计及论文
一种柑橘采摘器的研究与设计
一种柑橘采摘器的研究与设计
柑橘采摘器是一种用于采摘柑橘的机械设备，可以提高采摘效率，降低人工成本。
本文将介绍一种柑橘采摘器的研究与设计。
柑橘采摘器的主要组成部分包括机械臂、夹持器、传动装置等。
机械臂是柑橘采摘器的核心部件，用于定位和摘取柑橘。
夹持器用于固定柑橘，以防止其脱落。
传动装置则用于驱动机械臂和夹持器的运动。
柑橘采摘器的研究与设计需要考虑以下几个方面。
首先是柑橘的形状和大小，不同种类的柑橘形状和大小不同，因此需要设计不同型号的夹持器，以适应不同种类的柑橘。
其次是机械臂的结构和运动方式，机械臂需要具备足够的灵活性和稳定性，以方便定位柑橘并且准确摘取。
传动装置需要具备相应的功率和速度，以保证机械臂和夹持器的正常运行。
在柑橘采摘器的设计过程中，可以借鉴其他农业机械的设计思路，比如果树剪，可以配备电动机和减速器等传动装置，以方便控制机械臂和夹持器的运动。
还可以利用现代智能控制技术，将柑橘采摘器与计算机进行连接，通过传感器和摄像头等设备实现对柑橘的精准定位和摘取。
柑橘采摘器在实际使用中还需要考虑安全性和稳定性。
在设计过程中，需要充分考虑柑橘采摘器的结构强度和稳定性，以防止因机械故障导致事故发生。
柑橘采摘器在操作过程中需要注意人员的安全，可以增加一些安全装置，如紧急停止按钮和防护罩等。
柑橘采摘机器人结构设计及运动学算法研究
柑橘采摘机器人结构设计及运动学算法研究近年来，随着科学技术的发展，柑橘采摘机器人（Citrus Harvesting Robot，CHRB）技术取得了长足的进步，其应用范围渐渐扩大，成为农业领域的重要分支。
相比人力，CHRB不仅具有较高的效率，同时也具有安全可靠的优势，以应对大规模的采摘任务，其机器人结构设计及运动学算法也是CHRB研发的关键环节。
首先，机器人结构设计是柑橘采摘机器人研发的核心环节，它对CHRB性能有着决定性的影响。
在构建机器人结构时，设计者需要考虑许多因素，如采摘工具的形状和大小，型号的机械部件，端数量的直线滑块和橡胶轮，控制器选型等。
基于多种因素，设计者将采摘机器人的外形和内部结构定义为满足使用要求的合理构建方案，以确保机器人有较高的采摘率。
其次，机器人运动学算法是柑橘采摘机器人研发中的重要环节。
始终都是研究者致力于优化CHRB准确性和采摘效率的研究重点。
在实际研发中，要结合所采用的控制器及机器人的结构条件，对机器人的路径规划及运动状态进行实时判断，以保证采摘机器人准确采摘。
为此，研究者开发出了基于优化算法的运动学分析方法。
他们使用最小二乘法和卡尔曼滤波器算法，模拟柑橘采摘机器人在实际环境中的运动。
本文就柑橘采摘机器人结构设计及运动学算法进行了深入讨论，详细描述了柑橘采摘机器人的基本构建方案及其运动学分析算法。
柑橘采摘机器人的结构设计考虑了采摘工具的形状和大小，机械部件的型号，端数量的直线滑块和橡胶轮，控制器选型等多种因素，以确保机器人有较高的采摘率。
为了优化CHRB准确性和采摘效率，研究者开发出基于优化算法的运动学分析方法，使用最小二乘法和卡尔曼滤波器算法，模拟柑橘采摘机器人的运动。
柑橘采摘机器人的研发旨在提升果园采摘效率及质量，缩短采摘时间，减少工作强度，更加安全可靠，相信未来的柑橘采摘机器人将取得更大的进展。
综上所述，随着科学技术的发展，柑橘采摘机器人（CHRB）技术取得了长足的进步，其应用范围渐渐扩大，成为农业领域的重要分支。
一种柑橘采摘器的研究与设计
一种柑橘采摘器的研究与设计
柑橘采摘器是一种用于采摘柑橘的专用设备，能够提高采摘效率，减轻劳动强度，降
低人工成本。
在柑橘生产中，采摘是一项十分重要的环节，直接关系到柑橘的质量和产量。
传统的人工采摘方式存在着工作效率低、劳动强度大、人力资源浪费等问题。
研究设计一
种高效、省力的柑橘采摘器刻不容缓。
柑橘采摘器的研究与设计需要考虑以下几个方面的问题：
首先是采摘器的结构设计。
柑橘采摘器一般需要包括抓取机构、剪切机构、支撑机构
以及控制系统。
抓取机构负责抓住柑橘果实，剪切机构负责剪断果梗，支撑机构负责保持
平衡姿势，控制系统负责对机械的控制和调节。
采摘器的结构设计应考虑机械的强度、稳
定性和易于操作。
其次是采摘器的抓取力设计。
抓取机构需要具备足够的抓取力，以便固定住柑橘果实，并防止在剪断果梗时果实脱落。
抓取力的设计需要根据柑橘果实的大小、形状和重量来确定，同时还要考虑机械的承载能力。
最后是采摘器的控制系统设计。
控制系统需要实现对采摘机械的控制、调节和监测。
采摘机械的控制可以通过电气、液压、气动等不同方式实现，具体采用哪种方式需要根据
实际情况进行选择。
控制系统还需要监测机械的工作状态，以便及时发现故障并采取相应
的维修措施。
柑橘采摘器的研究与设计需要考虑结构设计、抓取力设计、剪切力设计以及控制系统
设计等多个方面的问题。
只有充分考虑到这些问题，才能设计出高效、省力的柑橘采摘器，提高柑橘生产的效率和质量。
一种柑橘采摘器的研究与设计
一种柑橘采摘器的研究与设计柑橘采摘器是一种特别的农业工具，它被设计用于采摘柑橘果实。
传统的柑橘采摘方式是靠人工爬梯子，手持剪刀来采摘，不仅效率低，而且存在较高的安全风险。
因此，研究与设计一种效率高、安全可靠的柑橘采摘器显得尤为必要。
一、设计目标1. 提高采摘效率：通过设计一种高效的柑橘采摘器，提高采摘效率，降低农民的劳动强度，增加农业产量。
2. 保持果实完整性：采用合理的设计，能够避免果实破损、变形等情况，保证采摘后的果实完整。
3. 减少人工劳动：通过现代化工具的介入，尽可能减少人工劳动，提高工作效率，减少人工劳动对环境和人体的危害。
4. 增加安全性：设计一种安全可靠的柑橘采摘器，避免农民在采摘时发生意外，保障人身安全。
二、设计原则1. 设计合理：柑橘采摘器的设计尺寸、结构、形状等必须符合人体工程学原理，满足使用者的操作习惯，减少不必要的劳动强度。
2. 构造简单：有效降低制造成本，增强维修保养的可行性。
3. 材料优质：选择高质量的钢材，以确保柑橘采摘器的耐用性和稳定性，减少部件的故障率。
4. 安全可靠：必须保证柑橘采摘器的安全性，通过对下滑器和吸盘进行特殊处理，增强柑橘采摘器的安全性和可靠性。
三、设计方案1. 下滑器设计：下滑器是柑橘采摘器的关键部件之一，决定着其采摘柑橘的稳定性和可靠性。
因此，在设计下滑器时，必须考虑到如下因素：（1）支撑力：下滑器的支撑力必须足以支撑采摘者的重量，以避免下滑器在工作时发生变形，影响采摘效率。
（2）防滑性：下滑器要保证防滑，以避免采摘者在采摘中失去平衡，增加安全风险。
（3）轻量化：下滑器要轻巧，以减轻采摘者的负担和劳动强度。
2. 吸盘设计：吸盘是柑橘采摘器的另一个重要组成部分，它用于吸取柑橘果实以完成采摘任务。
在吸盘的设计中，需要注意以下问题：（1）吸盘材质：需要选取具有足够强度和耐用性的材料。
（2）吸盘直径：吸盘直径要合适，不能过大或过小，以保证吸盘对柑橘果实的吸附力度。
一种柑橘采摘器的研究与设计
一种柑橘采摘器的研究与设计柑橘是我国重要的经济作物之一，采摘柑橘是一个重要的经济环节。
目前，柑橘采摘工作主要依靠劳动力完成，但是，手摘柑橘效率低，成本高。
针对这个问题，本文研究设计了一种柑橘采摘器。
一、采摘器的原理柑橘采摘器的主要原理是利用机械装置将柑橘从树上摘下。
具体来说，采摘器由机械臂、抓握器、电机和电控系统等组成。
机械臂是采摘器的主要部件，它通过电机带动，在树冠上移动，把柑橘握住并摘下来。
抓握器是机械臂上的关键部件，它能够自动调整形状，根据柑橘的大小和形状自动抓握。
电控系统用于控制机械臂的运动和抓握器的开合，实现对柑橘的准确抓取。
1. 机械臂设计机械臂是采摘器的核心部件，其设计应考虑以下因素：① 移动速度：机械臂的移动速度应当适中，能够满足快速采摘和准确移动的需求。
② 移动距离：机械臂的移动距离应足够长，能够覆盖整个树冠。
同时，机械臂应当灵活，能够自由活动，避开障碍物。
③ 载重能力：机械臂需要承载抓握器和电机等部件，需要具有足够的承重能力。
2. 抓握器设计抓握器是机械臂的末端部件，负责抓取和摘取柑橘。
考虑到不同大小和形状的柑橘，抓握器应该具有一定的自适应性，能够自动调整大小和形状。
3. 电机控制系统设计电机是采摘器的核心动力，它通过带动机械臂和抓握器进行精准的柑橘采摘。
电机控制系统必须具备稳定和精确的动力输出，可以实现机械臂的迅速移动和抓握器的准确开合。
三、采摘器性能测试在设计完成后，我们进行了性能测试。
我们先在实验室进行了机械臂和抓握器的轨迹测试和精度测试，测试结果表明，机械臂和抓握器的运动速度和精度都符号要求。
接着，我们进行了野外试验，采集了一定数量的柑橘样本，并对采摘效率和采摘质量进行了测试。
结果表明，由于机械臂和抓握器的精准性和自适应性，采摘效率和采摘质量都得到了显著的提高。
四、未来展望本文研发的柑橘采摘器具有高效、稳定、精准和自适应性等优点，能够提高柑橘采摘的效率和质量。
未来，我们将进一步探索智能化和自动化采摘技术，利用计算机视觉和机器学习等技术，开发更加高效和智能的柑橘采摘器，为柑橘种植业高效生产提供技术支持。
水果采摘机械手装置设计与仿真
水果采摘机械手装置设计与仿真摘要近年来，随着全国经济的持续发展，人们对果蔬的需求越来越大。
在我国的果蔬生产中，柑橘生产所的占比重日益增大。
而在整个柑橘生产活动中，柑橘的采摘所占的工作量十分巨大。
除此之外，水果采摘质量的好坏还将直接影响到水果的保鲜储藏，运输配送等后续工作，并最终将严重影响到经济效益。
如果继续延续原始的手工采摘，不仅工作环境十分的艰苦，效率低下，而且水果采摘质量也得不到保障，更甚至时有采摘工作者在采摘过程中因为环境的复杂不小心从树上摔下而受伤的事故发生。
为了适应当代果蔬经济的发展，设计一种多自由度，满足工作空间的小型柑橘采摘机械手对实现农业自动化和提高经济效益具有重要意义。
根据柑橘生产活动中完成果实采摘整个过程的的具体条件，首先运用所学知识进行机构尺寸的设计；然后创新设计内嵌式关节采摘机械手所有零部件的具体合理尺寸；再按照设计的零件图通过Pro/E三维造型出机械手的所有零部件；接着根据机械手的工作方式选择合理的连接方式并通过创建合理约束完成机械手的装配；最后通过选用Pro/E 中的机构模式，经过旋转轴的自定义，伺服电机的添加，定义初始条件等完成机械手的运动仿真。
关键词：柑橘采摘机械手，内嵌式关节，Pro/E三维造型，运动仿真AbstractIn recent years, with the continuous development of economy, the proportion of citrus production in fruit and vegetable production is growing in our country. In the entire citrus production activities, the workload of citrus picking is very big. What’s more, the quality of fruit picking will directly affect the fruit storage, transportation and other follow-up work ,which eventually has serious influence on the economic benefit. If we continue to use the original manual picking, not only working environment is very difficult, working inefficient, but also the quality of fruit picking is not guaranteed .what’s worse, the fruit picking workers maybe fell from the trees and injured accidentally because the environment is very complex in the process of picking . In order to adapt to the development of contemporary economic fruit and vegetable, it is of great significance to agricultural automation realized and improving the economic benefit that designing a kind of small citrus picking manipulator with the features of multi-degree of freedom and satisfied the working space.According to the specific conditions of the whole process of fruit picking in citrus production activities, at first ,using the acquired knowledge to creatively design all parts of embedded citrus picking manipulator joints with reasonable size. Then according to the design of the part drawing shapes all parts of the manipulator through the Pro/E 3d modeling software. Next choosing the reasonable connection according to the workings of a manipulator and creating a reasonable constraint to complete the assembly of the manipulator. Finally ,through choosing mechanism model in Pro/E, after the axis of rotation of the custom, the adding of the servo motor and defined the initial conditions to complete the motion simulation of the manipulator.Keywords: citrus picking manipulator, embedded joints, Pro/E 3d modeling , motion simulation第一章绪论 (1)1.1前言 (1)1.2机械手的介绍 (1)1.3水果采摘机械手研究概况 (1)1.3.1 国外机械手的研究概况 (1)1.3.2 国内机械手研究概况 (3)1.4目的和意义 (3)第二章柑橘采摘机械手的结构设计 (5)2.1柑橘采摘机械手的系统构成 (5)2.2柑橘采摘机械手的材料选定 (5)2.3机械手大小臂长度的确定 (6)2.3.1 机械手大小臂长度的确定 (6)2.3.2 基于果园环境的机械手CAD模拟 (6)2.4机械手关节处伺服电机内嵌式创新 (8)2.5电机的选定 (8)2.5.1 电机种类的选择选择发 (8)2.5.2 电机规格的选择 (9)2.6机械臂尺寸的设计 (12)2.6.1 机械手的结构设计 (12)2.6.2 机械手各个零件的尺寸设计 (12)第三章三自由度机械手的三维造型 (14)3.1机械手大臂的三维造型。
一种柑橘采摘器的研究与设计
一种柑橘采摘器的研究与设计1. 引言1.1 研究背景柑橘是一种常见的水果，具有丰富的营养价值和独特的风味，受到消费者的喜爱。
柑橘的采摘一直是一项耗时耗力的工作，传统的采摘方法存在效率低下、劳动强度大等问题。
随着农业技术的发展和现代化水平的提高，柑橘采摘器的研究和设计显得尤为重要。
研究背景中，我们需要考虑到当前柑橘产业的发展现状，以及农业生产的需求和挑战。
随着人口增多和城市化进程加快，农业劳动力短缺和成本上升的问题日益突出，如何提高柑橘采摘的效率和质量成为亟待解决的问题。
开发一种高效、智能化的柑橘采摘器具有重要的意义和市场需求。
本文旨在通过对柑橘采摘器的研究与设计，提高柑橘采摘的效率和质量，减轻农民的劳动负担，促进柑橘产业的健康发展。
通过引入先进的技术和设计理念，不断改进和优化采摘器的结构和性能，实现柑橘采摘的自动化和智能化，提升农业生产的现代化水平和竞争力。
【2000字】1.2 研究目的研究目的是为了探索一种更高效、更方便的柑橘采摘器设计方案，提高柑橘采摘的效率和质量。
目前市场上的柑橘采摘器存在一些不足，如使用不便捷、效率低下、容易损坏等问题，因此有必要进行研究与设计，以提升柑橘采摘器的性能和用户体验。
通过本研究，旨在设计出一种结构合理、操作简便、效率高的柑橘采摘器，以满足农业生产中对柑橘采摘工具的需求，促进柑橘产业的发展。
希望通过本研究的实施，为柑橘采摘器的改进和优化提供参考，为农业生产提供更加便利、高效的操作工具，推动柑橘产业的发展，提升农业生产效益和经济效益。
1.3 研究意义柑橘采摘器的研究与设计具有重要的意义。
柑橘是一种广泛栽培的水果，具有丰富的营养价值，但采摘过程繁琐且劳动强度大。
研发一种高效的柑橘采摘器可以大大提高采摘效率，减轻农民的劳动负担，提高农业生产的效率。
柑橘采摘器的研究与设计可以推动农业机械化进程，提升农业生产水平。
随着人口增长和城市化进程加快，农业劳动力短缺问题日益突出，而柑橘采摘器的应用可以有效解决这一问题，实现农业生产的自动化和智能化。
农业采摘机器人机械臂结构设计与分析
通过对测试数据的分析和评估，可以总结出机械臂的优劣势以及需要改进的 方向。例如，如果机械臂的抓取精度较高但移动速度较慢，可能需要优化其传动 系统以提高移动速度；如果机械臂的移动速度较快但抓取精度较低，可能需要改 进其末端执行器设计以提高抓取精度。
四、结论
农业采摘机器人机械臂结构设计与分析是提高采摘效率和精度的关键。本次 演示通过对机械臂结构、运动原理、性能测试等方面的详细阐述，强调了农业采 摘机器人机械臂的重要性和应用前景。为了进一步优化机械臂性能，未来的研究 应以下几个方面：1）改进传动系统设计以提高移动速度和抓取精度；2）研发更 高效的末端执行器以提高采摘效率；3）
结合机器视觉和技术实现对不同形状、大小、颜色的果实自动识别和抓取； 4）完善机械臂的自我保护和故障诊断功能以提高其可靠性和耐用性。通过对这 些方向的深入研究，有望为农业采摘机器人的进一步发展提供有力支持。
参考内容
随着科技的飞速发展，农业采摘机器人已成为现代农业的重要组成部分。本 次演示将聚焦于农业采摘机器人的核心部件——机械臂，探讨其结构设计的关键 因素，以及未来的发展趋势和挑战。
3、机械臂结构设计的未来发展 趋势和挑战
未来，机械臂结构设计将朝着轻质、高强度、多功能、人性化和环保等方向 发展。在材料选用上，将更多地采用高性能轻质材料，如碳纤维复合材料和铝合 金等；在结构设计上，将更加注重人体工学和空间利用率的提高；在功能上，将 更多地引入多种传感器和执行器，提高机械臂的感知能力和动作精度；在人性化 设计上，将更加注重用户体验和操作便捷性；在环保方面，将更多地采用节能环 保材料和方法，降低机械臂的生整体结构需根据采摘对象和作业环境进行设计。一般而言，机械臂 应具备大范围的运动能力，以覆盖广阔的采摘区域。同时，为了方便操作和维护， 机械臂结构应简洁、易于拆卸。
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摘要在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业柑橘采摘机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。
工业柑橘采摘机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业柑橘采摘机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。
本文将设计一台五自由度的工业柑橘采摘机器人，用于给采摘水果。
首先，本文将设计柑橘采摘机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建柑橘采摘机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该柑橘采摘机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和柑橘采摘机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测柑橘采摘机器人的各个关节的运动情况、柑橘采摘机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。
关键词：柑橘采摘机器人，示教编程，伺服，制动ABSTRACTIn the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of theautomation production line, industrial robots are gradually approved and adopted byenterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way.In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used to carry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point.KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake目录第1章绪论 (1)1.1 柑橘采摘机器人概述 (3)1.2 柑橘采摘机器人的历史、现状 (4)1.3 柑橘采摘机器人的发展趋势 (5)第2章柑橘采摘机器人机械手的设计 (5)2.1自由度及关节 (6)2.2 基座及连杆 (7)2.2.1 基座 (8)2.2.2 大臂 (9)2.2.3 小臂 (10)2.3 机械手的设计 (12)2.4 驱动方式 (13)2.5 传动方式 (14)2.6 制动器 (15)第3章控制系统硬件 (16)3.1 控制系统模式的选择 (17)3.2 控制系统的搭建 (18)3.2.1 工控机 (19)3.2.2 数据采集卡 (20)3.2.3 伺服放大器 (21)3.2.4 端子板 (22)3.2.5电位器及其标定 (22)3.2.6电源 (23)第4章控制系统软件 (24)4.1预期的功能 (25)4.2 实现方法 (26)4.2.1实时显示各个关节角及运动范围控制 (26)4.2.2直流电机的伺服控制 (27)4.2.3电机的自锁 (28)4.2.4示教编程及在线修改程序 (29)4.2.5设置参考点及回参考点 (30)第5章总结 (32)5.1 所完成的工作 (33)5.2 设计经验 (35)5.3 误差分析 (36)5.4 可以继续探索的方向 (38)致谢 (39)参考文献 (40)第1章绪论1.1 柑橘采摘机器人概述在现代工业中，生产过程的机械化、自动化已成为突出的主题。
化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。
但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的。
专用机床是大批量生产自动化的有效办法；程控机床、数控机床、加工中心等自动化机械是有效地解决多品种小批量生产自动化的重要办法。
但除切削加工本身外，还有大量的装卸、搬运、装配等作业，有待于进一步实现机械化。
柑橘采摘机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。
“工业柑橘采摘机器人”（Industrial Robot）：多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业柑橘采摘机器人或通用柑橘采摘机器人）。
柑橘采摘机器人是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。
柑橘采摘机器人具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。
目前我国常把具有上述特点的柑橘采摘机器人称为专用柑橘采摘机器人，而把工业机械人称为通用柑橘采摘机器人。
简而言之，柑橘采摘机器人就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。
柑橘采摘机器人一般分为三类。
第一类是不需要人工操作的通用柑橘采摘机器人，也即本文所研究的对象。
它是一种独立的、不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。
它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。
第二类是需要人工操作的，称为操作机（Manipulator）。
它起源于原子、军事工业，先是通过操作机来完成特定的作业，后来发展到用无线电讯号操作柑橘采摘机器人来进行探测月球等。
工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。
第三类是专业柑橘采摘机器人，主要附属于自动机床或自动生产线上，用以解决机床上下料和工件传送。
这种柑橘采摘机器人在国外通常被称之为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动。
除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。
柑橘采摘机器人按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型柑橘采摘机器人以其结构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点，成为柑橘采摘机器人中使用最多的一种结构形式，世界一些著名柑橘采摘机器人的本体部分都采用这种机构形式的柑橘采摘机器人。
要柑橘采摘机器人像人一样拿取东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构；像肌肉那样使手臂运动的驱动－传动系统；像大脑那样指挥手动作的控制系统。
这些系统的性能就决定了柑橘采摘机器人的性能。
一般而言，柑橘采摘机器人通常就是由执行机构、驱动－传动系统和控制系统这三部分组成，如图 1-1 所示。
图1-1 柑橘采摘机器人的一般组成对于现代智能柑橘采摘机器人而言，还具有智能系统，主要是感觉装置、视觉装置和语言识别装置等。
目前研究主要集中在赋予柑橘采摘机器人“眼睛”，使它能识别物体和躲避障碍物，以及柑橘采摘机器人的触觉装置。
柑橘采摘机器人的这些组成部分并不是各自独立的，或者说并不是简单的叠加在一起，从而构成一个柑橘采摘机器人的。
要实现柑橘采摘机器人所期望实现的功能，柑橘采摘机器人的各部分之间必然还存在着相互关联、相互影响和相互制约。
它们之间的相互关系如图1-2 所示。
图1-2 柑橘采摘机器人各组成部分之间的关系柑橘采摘机器人的机械系统主要由执行机构和驱动－传动系统组成。
执行机构是柑橘采摘机器人赖以完成工作任务的实体，通常由连杆和关节组成，由驱动－传动系统提供动力，按控制系统的要求完成工作任务。
驱动－传动系统主要包括驱动机构和传动系统。
驱动机构提供柑橘采摘机器人各关节所需要的动力，传动系统则将驱动力转换为满足柑橘采摘机器人各关节力矩和运动所要求的驱动力或力矩。
有的文献则把柑橘采摘机器人分为机械系统、驱动系统和控制系统三大部分。
其中的机械系统又叫操作机(Manipulator)，相当于本文中的执行机构部分。
1.2 柑橘采摘机器人的历史、现状柑橘采摘机器人首先是从美国开始研制的。
1958年美国联合控制公司研制出第一台柑橘采摘机器人。