果蔬采摘机器人机械臂研究现状与展望.pdf

nullnullnullnull 中国农机化学报 nullnullnullnull年 nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 果蔬采摘机器人机械臂研究现状与展望 null 张文翔 张兵园 贡宇 任妮 江苏省农业科学院信息中心 南京市 nullnullnullnullnullnull 摘要 农业生产中果蔬采摘是其中的重要环节 且依赖于大量劳动力的参与 采摘机器人的发展与应用将会极大地改善采 摘作业的劳动力依赖问题 采摘机械臂是采摘机器人的关键部分 是采摘机器人研究的一大重点 以采摘机械臂自由度 进行分类 梳理总结国内外采摘机械臂研究的发展过程和研究现状 针对相同栽培模式下同一果蔬 在采摘机械臂的自 由度和构型的选择上缺少标准化方案的问题 提出采摘机械臂研究与农艺的深度结合是未来解决问题的关键 同时 对 于刚性本体难适应采摘环境以及关节驱动方式单一的问题 提出采摘机械臂本体的柔性设计以及驱动方式的组合使用将 是未来的发展趋势 关键词 果蔬采摘 机械臂 自由度 标准化 柔性设计 中图分类号 nullnullnull nullnull 文献标识码 null nullnull 文章编号 nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 张文翔 张兵园 贡宇 任妮 null果蔬采摘机器人机械臂研究现状与展望 null null中国农机化学报 nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull null nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull 收稿日期 nullnullnullnull年 null月 null日 nullnull 修回日期 nullnullnullnull年 null月 nullnull日 null 基金项目 江苏省农业科技自主创新资金 nullnull nullnull nullnullnullnull 第一作者 张文翔 男 nullnullnullnull年生 安徽来安人 硕士 研究实习员 研究方向为农业智能装备 null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull 通讯作者 任妮 女 nullnullnullnull年生 山东莱州人 博士 副研究员 研究方向为大数据分析和知识组织等 null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null null null null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null 引言 果蔬采摘是一个需要使用大量劳动力的环节 null 随着我国人口老龄化的加剧以及青壮劳动力往城市工 厂聚集 导致劳动力成本日益提高 传统的完全依靠人 工的果蔬采摘方式已经不能满足现代农业的发展需 要 因此实现果蔬采摘的自动化和智能化将是未来农 业发展的必然趋势 null 自从美国学者 nullnullnullnullnullnullnull 等 null 于 nullnullnullnull 年提出将机器 人用于果蔬采摘后 各国投入了大量研究人员到采摘 机器人的研究中 其中 日本 美国 西班牙和荷兰等 发达国家位于农业机器人研究的前列 且已经研究出 第 nullnull卷 null 第 null期 null 年 null月 中国农机化学报 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull 第 null期 张文翔 等 果蔬采摘机器人机械臂研究现状与展望 nullnullnullnull 针对不同果蔬的采摘机器人原型机 我国对于农业采 摘机器人的研究起步较晚 但是近些年发展十分迅速 也取得了丰硕的成果 null nullnull 采摘机器人机械臂的选取直接影响果实采摘的 作业效率和成功率 而机械臂的自由度是影响末端 执行器可达空间以及采摘灵活度的重要因素 本文 按照机械臂自由度的类型归纳整理了国内外农业采 摘机器人的机械臂研究现状 并对未来的研究重点 进行了展望 null 国内外采摘机械臂的研究进展 null 三自由度采摘机械臂 nullnullnullnullnullnull 国外三自由度采摘机械臂研究成果 日本冈山大学农学部的 nullnullnullnullnull 等 null 针对温室高 垄内培的草莓设计了三自由度直角坐标机械臂 该机 械臂 null 轴和 null 轴的运动通过串行接口和驱动器进行 控制 定位精度为 nullnullnullnullnullnull null 轴通过并行接口利用减 速器 直流电动机以及齿轮的配合实现直线运动 定位 精度为 nullnullnullnullnull 日本神奈川工科大学的 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 等 null 为了方便 老年人采摘自家果园中的番茄设计了一种三维运动机 械臂 该机械臂可在三个正交方向上移动 其中 null null null 方向的运动行程分别约为 nullnullnullnull nullnullnullnull 和 nullnullnullnull 采用直流电机驱动 科威特的 nullnullnullnull 等 null 为家庭和温室设计了一种采 摘小番茄的三自由度机械臂 机械臂上有两个连杆 齿轮 用于控制左右和上下运动 齿轮由铝制成 前 后运动通过线性制动器伺服马达控制 线性制动器 伺服马达固定在内螺纹上 进而与垂直齿轮固定在 一起 日本农业机械研究所的 nullnullnullnullnullnullnull 等 null 为高架基质 床栽培的草莓采摘设计了一种三自由度圆柱型机械 臂 机械臂通过旋转制动器旋转 使其面向两侧 使用 线性制动器垂直移动和水平移动 旋转执行器以悬挂 方式安装 以在末端执行器下方留出空间 新西兰的 nullnullnullnullnullnullnullnull 等 nullnull 针对凉棚式种植的猕猴 桃研制了一种三自由度旋转机械臂 机械臂由 null 个旋 转轴组成 轴 null 绕垂直轴旋转 轴 null 限制在垂直方向旋 转 轴 null 限制在水平方向旋转 通过四连杆机构从臂的 底部驱动 第二个四连杆机构用于保持前臂部分垂直 机械臂由铝板制成 通过工业伺服电机配合标准工业 伺服控制器进行控制 nullnullnullnullnullnull 国内三自由度采摘机械臂研究成果 中国农业大学的陈利兵 nullnull 设计了一种三自由度 直角坐标机械臂用于草莓采摘 机械臂的直线运动采 用伺服电机驱动直线导轨来实现 其中 null 轴为滚珠 丝杠导轨 位置重复精度为 nullnullnullnullnullnullnull null 轴为齿形带 导轨 位置重复精度为 nullnullnullnullnullnullnull null 轴采用自行设计 的丝杠传动直线导轨 南京农业大学的张杰等 nullnull 设计了一种三自由度 机械臂用于苹果采摘 机械臂旋转轴由一个伺服电机 通过减速机带动整个机械本体进行旋转 水平轴采用 一个伺服电机通过行星减速机带动齿轮齿条而运动 垂直轴由一个伺服电机通过同步带轮带动滚珠丝杆的 运行而运动 null 四自由度采摘机械臂 nullnullnullnullnullnull 国外四自由度采摘机械臂研究成果 日本的 nullnullnullnullnull 等 nullnull 设计了四自由度番茄采摘机 器人 机械臂采用 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 型工业机器人 该 机械臂在水平面上的操作空间的半径为 nullnullnullnullnull 高度 为 nullnullnullnullnull 最大速度为 nullnullnullnullnullnullnull null 最大承重 nullnullnull 日本大阪府立大学的 nullnullnullnullnullnullnullnull 等 nullnull 研制了一种 四自由度铰接式机械臂用于樱桃采摘 机械臂上下横 移的轴使用交流伺服马达和螺杆机构驱动 第一和第 二个左右转动轴由小型交流伺服电机和谐波减速齿轮 驱动 第三个左右转动轴由一个带减速齿轮的小型直 流电机驱动 韩国国家农业科学院的 nullnullnull 等 nullnull 研制了一种用 于收获台式培养草莓的四自由度机械臂 该机械臂 在笛卡尔式连杆结构的基础上 额外设计了一个转 动轴 使得 采 摘 机 器 人 可 以 两 边 工 作 提 升 了 采 摘 效率 nullnullnullnullnullnull 国内四自由度采摘机械臂研究成果 中国科学技术大学的周舟等 nullnull nullnullnull 针对番茄的特点 及其植株的生长分布 设计了具有平行结构关节的四 自由度机械臂 第一个关节用于机械臂自身的旋转 第二个关节为可以生成两个方向运动的平行连杆机 构 第三个关节为移动关节 该关节实现末端执行器 的伸缩运动 第四个关节用于旋转手腕 西北农林科技大学的 nullnullnull nullnull 和日本研究人员合作 设计了一种笛卡尔型四自由度草莓采摘机器人 机械 臂采摘安装在铝制矩形框架中 采摘运动由三个互相 垂直的直线运动以及一个旋转运动复合而成 桂林电子科技大学的伍锡如等 nullnull 研制了一款采 摘苹果的四自由度柔性机械臂 为了提高机械臂的运 动轨迹精度和采摘成功率 选择电机 谐波减速器以及 编码器的组合来精确控制机械臂的运动 江苏大学的杜金财等针对篱架式栽培的葡萄 设 计了一种基于中空走线的关节型四自由度机械臂 机 械臂采用双连杆薄壁结构 一侧驱动 另一侧走线 并 nullnullnullnull 中国农机化学报 nullnullnullnull年 对每个关节进行穿线孔设计 电机电源线与数据线及 末端执行器电机和传感器的电源线与数据线均从中心 穿线孔穿过 中国农业大学的宋健等 nullnull 根据茄子生长的空间 分布 开发了四自由度关节式采摘机械臂 腰关节 小 臂和腕部均采用交流伺服电动机串接谐波减速器结合 齿轮机构的传动方式 肩关节采用齿轮和蜗轮蜗杆二 级减速机构 由交流伺服电动机驱动 中国农业大学的张凯良等 nullnull 设计了一款针对高 架栽培模式的草莓采摘机械臂 直动关节驱动电机搭 配增量式编码器 实现 null null null 方向的精确平动 旋转 关节驱动电机搭配绝对式编码器 带动丝杠导轨连同 末端执行器一同在水平面内旋转 浙江大学的王燕等 nullnull 研制了四自由度的关节型 果蔬采摘机械臂 关节运动采用直流力矩电动机串接 谐波减速器的传动方式 底座及各连杆设计为薄壁结 构 在保证刚度和强度的前提下 底座和各关节均采 用铝 合 金 材 料 而各连杆则选用轻质高强的碳纤 维管 null 五自由度采摘机械臂 nullnullnullnullnullnull 国外五自由度采摘机械臂研究成果 日本冈山大学农学部的 nullnullnullnullnull 等 nullnull 针对棚架栽 培模式的葡萄 开发了一种五自由度机械臂 该机械 臂具有腰部 肩部和腕部的四个旋转关节 还有一个移 动关节 以便通过简单的控制方法实现机械手的高速 工作 日本爱媛大学农学部的 nullnullnullnullnull 等 nullnull 针对高架台 式栽培的草莓开发了一种五自由度机械臂 由于机器 人在栽培床下进行采摘作业 因而机械臂末端连杆设 计成一个 null 型结构 nullnullnullnullnullnull 国内五自由度采摘机械臂研究成果 江苏大学的赵德安等 nullnull nullnullnull 研制一种果树采摘机械 臂 第一个自由度为升降自由度 主要起抬升机械臂 的作用 中间三个自由度为旋转自由度 能够实现末端 操作器在工作空间中转向任意方向 第五个自由度为 棱柱关节 将末端操作器送到目标果实的位置 机械 臂运动采用交流伺服系统进行控制 台湾宜兰大学的 nullnullnullnull 等 nullnull 开发了一个温室番茄 采摘机器人 其中机械臂为三菱 nullnullnullnullnull 它是一个 五自由度的垂直关节机器人手臂 由上臂 前臂和腕节 组成 长度分别为 nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 和 nullnullnullnull 江苏省物联网应用技术重点建设实验室的冯鲜 等 nullnull 设计了一种关节型五自由度水蜜桃采摘机械臂 机械臂运动分为腰部转动 大臂摇摆 小臂二次摇摆 腕部俯仰及旋转 各关节运动采用伺服电机控制 null 六自由度采摘机械臂 nullnullnullnullnullnull 国外六自由度采摘机械臂研究成果 日本立命馆大学的 nullnullnullnullnullnull 等 nullnull 设计了一个自动 化水果采摘机器人 其机械臂采用 nullnullnull 型机器人 这 种紧凑型协作式机器人重量只有 nullnullnullnull 但有效载荷可 达 nullnullnull 所有手腕关节均可实现 nullnullnullnull 旋转 末端关节可 无限旋转 以色列本 古里安大学的 nullnullnullnull 等 nullnull 开发了用于 温室大棚采摘甜椒的机器人 采用六自由度 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 型工业机械臂 该机械臂具有近似于人 手臂的大小和触及范围 作业半径可达 nullnullnullnullnull 最大 承载量可达 nullnullnull 菲律宾德拉萨大学的 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 等 nullnull 研制了一 种采摘橙色水果的自动收获机器人 采用六自由度机 械臂 nullnull 六个关节分别是底座旋转关节 肩关节 肘关 节 腕部上下转动关节 腕部旋转关节和末端执行器关 节 机械臂运动通过 nullnullnullnullnullnullnull 微控制器控制伺服电机 驱动 nullnullnullnullnullnull 国内六自由度采摘机械臂研究成果 国家农业智能装备工程技术研究中心的冯青春等 针对高架栽培草莓设计了自动采摘机器人 该机器人 使用小型关节型六自由度机械臂 其最大运动半径为 nullnullnullnullnull 最大有效载荷 nullnullnull 点位往复运动时间最快 nullnullnullnull 重复定位精度 nullnullnullnullnullnullnull 满足了狭小空间作业 要求 南京农业大学的顾宝兴等 nullnull 设计了一种智能移 动水 果 采 摘 机 器 人 选 用 日 本 的 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull 型工业机器人作为采摘机械臂 采摘机械臂 额定负载 nullnullnull 重复精度 nullnullnullnullnullnullnull 采 摘 半 径 为 nullnullnullnullnullnullnull 垂直伸展高度为 nullnullnullnullnullnullnull 机械臂底座距 离地面高度为 nullnullnullnullnullnullnull 东北农业大学的宁志超等设计了一种六自由度采 摘机械臂 机械臂的设计采用模块化的方法 由铝制 合金结构支架和底座组合而成 各关节运动通过伺服 电机控制 廊坊职业技术学院的赵玲亚等 nullnull 设计了关节串 联的空间开链机构的六自由度采摘机械臂 采摘时通 过液压马达驱动举升液压缸 伸缩臂以及腕部的翻转 液压缸来调整末端执行器的采摘姿态和弧形手抓的开 合角度 以达到对不同生长环境下圆形水果的采摘 天津农学院的郑爽爽等 nullnull 为苹果采摘机器人设 计了一种六自由度关节型机械臂 底座通过舵机带动 传动系统实现各个部分之间的相对转动和旋转 其中 的各个 转 动 和 旋 转 均 是 通 过 电 机 驱 动 螺 旋 丝 杆 来 实现 第 null期 张文翔 等 果蔬采摘机器人机械臂研究现状与展望 nullnullnullnull null 其他类型采摘机械臂 nullnullnullnullnullnull 国外其他类型采摘机械臂研究成果 比利时林堡天主教大学学院的 nullnullnullnullnullnull 等 nullnull 设计 了一种苹果采摘机器人 选择松下 nullnullnullnullnullnull 型机械臂 作为采摘机械臂 为了扩大机械臂的作业范围 增加了 第七个外部垂直轴 美国华盛顿州立大学的 nullnullnullnullnullnull 等 nullnull 针对 null 型格 种植的苹果研制了七自由度冗余机械臂 机械臂采用 模块化设计 选择 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 执行器作为全旋转 臂 两个连杆框架由铝板制成 旋转机械臂固定在一个 基座上 基座安装在线性导轨上 基座的执行器是双极 步进电机 澳大利亚昆士兰科技大学的 nullnullnullnullnullnullnull 等 nullnull 为在平 面格状结构中种植的甜椒开发了新型采摘机器人 机 器人采 用 nullnullnull 型 机 械 臂 该机械臂最大工作半径 nullnullnullnullnull 最大有效载荷 null null 为了增加作业范围 机 械臂安装在一个柱形提升关节上 荷兰农业与环境工程研究所的 nullnullnullnullnullnull 等 nullnull 设计 了一种用于温室采摘黄瓜的机器人 为了增加采摘速 度和避免碰撞 机械臂采用三菱 nullnullnullnullnull 型机械臂结 合线性滑道的七自由度设计方案 nullnullnullnullnull 型机械臂 由直流电动机和伺服控制器结合绝对编码器驱动 线 性滑道由直流电动机和伺服控制器结合增量解码器驱 动 机械臂的总体稳态精度为 nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull null 日本冈山大学农学部的 nullnullnullnullnull 等 nullnull 根据番茄的 物理特性和生长环境 研制了一个由两个移动关节和 五个旋转关节组成的七自由度冗余机械臂 上臂和前 臂长度分别为 nullnullnullnullnull 和 nullnullnullnullnull 移动关节的行程分 别为 nullnullnullnullnull 水平方向 和 nullnullnullnullnull 垂直方向 比利时鲁汶大学的 nullnullnullnullnullnull 等 nullnull 开发了一种苹果 采摘机器人 该机器人采用九自由度冗余模块化多功 能农业采摘机械臂 nullnull 关节 nullnull 用于举起整个机械臂 以便采摘高处果实 关节 nullnull 使机械臂相对于采摘方向 向两侧移动 关节 nullnullnullnullnull 使机械臂向前和向后移动 从 而可以到达更深的树冠内部并进行避障 关节 nullnullnullnullnull 可在与目标的近距离范围内实现高灵活性 关节 nullnull 将 末端执行器旋转至正确的抓握方向 各关节采用电机 配合高减速器驱动 nullnu