7040

بررسي كاربرد و طراحي بازوي رباتيك جهت چيدن و جابجايي ميوه هاي درختي

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1399

دكتر اسماعيل خان ميرزا

1399/09/30

مهندسي مكانيك

A survey of the application and design of robotic arm to harvest and manipulate the tree fruits

در سال هاي اخير صنعت باغباني براي تحقيق و توسعه سيستم هاي چيدن ميوه جديد سرمايه گذاري كرده است. انگيزه تحقيق، كاهش هزينه چيدن و افزايش ارزش محصول براي مصرف كننده است. روش چيدن متداول بر پايه كار دستي، طاقت فرسا و از نظر زماني و اقتصادي ناكارآمد است. سيستم هاي چيدن ماشيني يك راه حل براي غلبه بر اين مشكلات هستند، كه به طور كارآمد ميوه ها را از درختان جدا مي كند و در نتيجه، هزينه چيدن را تا 35 الي 45 درصد كل هزينه توليد، كاهش مي دهد. دو جريان از سيستم هاي چيدن، از اوايل دهه 60 ميلادي مورد تحقيق قرار گرفته اند. اين جريان ها، چينش گر هاي مكانيكي و چينش گرهاي خودكار هستند. در اين پژوهش، يك بازوي رباتيك صنعتي 6 درجه آزادي به عنوان چينش گر خودكار و يك پنجه داراي 3 انگشت 2 درجه آزادي مورد بررسي قرار گرفته است. بررسي مربوط به بازوي رباتيك، بر پايه روش دناويت-هارتنبرگ صورت گرفته است. بر اساس اين روش، برنامه اي براي تحليل سينماتيك مستقيم و معكوس ربات در نرم افزار متلب توسعه داده شد. معادلات ديناميكي ربات با استفاده از روش لاگرانژ محاسبه و تحليل ديناميك مستقيم و معكوس انجام شد. نتايج حاصل از تحليل هاي سينماتيكي با استفاده از جعبه ابزار سيستم رباتيكي (RST) متلب صحت سنجي شده است. بررسي مربوط به پنجه، بر پايه تئوري پيچ انجام شده است. يك پنجه داراي 3 انگشت 2 درجه آزادي، طبق تئوري پيچ، مدلسازي و از نظر سينماتيكي و ديناميكي تحليل گرديد. در انتها، پيشنهاداتي براي كارهاي آينده بر پايه مطالعات پايان نامه مطرح شده است.