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番茄收获机械手机构尺寸优化设计
维普资讯
第24卷第 1期 机械设计与研究 Vo1．24No．1
2008年 2月 MachineDesignandResearch Feb．，2008
文章编号 ：1006—2343(2008)01-021-04
番茄收获机械手机构尺寸优化设计
梁喜凤 ， 王永维 ， 苗香雯
(1．中国计量学院 机电工程学院，杭州 310018，E．mail：lxfcjlu@163．oom；
2．浙江大学 生物系统工程与食品科学学院，310029)
摘 要 ：尺寸优化设计是机械手总体设计的关键步骤之一。介绍了一种能够获得合理果实收获机械手工
作空间和结构轻量化的优化设计方法。基于番茄生物学特性和栽培模式 ，根据机械手几何工作空间，以工作空
间主截面包络面最佳和结构轻量化为 目标函数，以轨迹 区域约束、杆件尺寸和关节角度限制为约束条件 ，建立
了机械手机构尺寸优化设计模型，采用MATLAB软件进行仿真试验，并分析 了机械手各杆件长度、关节角度与
目标函数的关系，获得 了机械手尺寸的最优解，为番茄收获机械手机构进一步分析奠定了基础。
关键词：番茄收获机械手；机构尺寸；优化设计
中图分类号：s225；TP242．6 文献标识码：A
OptimalDesign ofM echanism Dimension fora TomatoHarvestingM anipulator
LIANG Xi—feng ， WANG Yong—wel， MIAO Xiang—wen
(1．ChinaJiliangUniversity；2．ZhejiangUniversity)
Abstract：Dimensionoptimaldesignisoneofthemostimportantprocessesinamanipulatorgeneraldesign．The
optimaldesing methodofmechanism dimensionforfruitharvestingmanipulatorsisintroducedwiththeconsiderationof
therationalpickingworkspaceandstructureinthepaper．Basedontomatobiologyandcultivatingmodes，theoptimiza—
tiondesignofmechanismdimensionofratomatoharvestingmanipulatorismodeledaccordingtogeometricalworkspace，
wheretheoptimummainworkspaceenvelopeSurfaceandsturcturelight—weihgtaretakenastheobjectivefunctions，
tracingregion，links’sizesandjoints’anglelimitsasconstraintconditions．Optimummnaipulatorparametersareob—
tainedbyMATLABsimulationandanalysisonrelationsbetweenobjectivefunctionandlinks’sizenadjoints’nagle，
whichlaysafoundationofrfurtheranalysisofthetomatoharvestingmanipulator．
Key words：tomatoharvestingmanipulator，mechanism dimensions，optimal des
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