2023年第47卷第5期JournalofMechanicalTransmission基于TRIZ理论苹果采摘机器人的设计与分析桓源任工昌孙建功徐若萱(陕西科技大学机电工程学院,陕西西安710021)摘要针对现阶段人工采摘苹果效率低、劳动强度大、采摘设备功能单一的问题,以TRIZ理论为基础,通过发明原理的启发,对苹果采摘机器人的末端执行器、运输装置、收集箱和其他结构进行了创新设计,设计出一款集采摘、收集、分拣功能于一体的机器人。建立采摘机械臂的D-H模型,运用Matlab对机器人的工作空间进行了分析;通过Adams对机器人采摘过程进行运动仿真,并制作1∶3实验样机,对各部分功能可行性进行了验证。结果表明,该机器人的各部分功能完善、设计合理、运行可靠、满足使用需求,为后续机器人的进一步研制和改进提供了理论支撑。关键词TRIZ理论采摘机器人末端执行器工作空间分析动力学仿真DesignandAnalysisofApplePickingRobotsBasedonTRIZHuanYuanRenGongchangSunJiangongXuRuoxuan(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,ShaanxiUniversityofScienceandTechnology,Xi'an710021,China)AbstractAimingattheproblemsoflowefficiency,highlaborintensityandsinglefunctionofpickingequipmentatthecurrentstageofmanualapplepicking,thisstudyisbasedontheTRIZandinspiredbytheprincipleofinvention,toanalyzetheendeffector,transportdevice,collectionboxandotherstructuresoftheapplepickingrobot.Withinnovativedesign,arobotintegratingpicking,collectingandsortingfunctionshasbeendesigned.TheD-Hmodelofthepickingmanipulatorisestablished,theworkingspaceoftherobotisanalyzedbyMatlab,themotionsimulationofthepickingprocessoftherobotiscarriedoutbyAdams,anda1∶3experimentalprototypeismadetoverifythefunctionalfeasibilityofeachpart.Theresultsshowthatthefunctionsofeachpartoftherobotareperfect,thedesignisreasonable,theoperationisreliable,anditmeetstheneedsofuse,whichprovidestheoreticalsupportforthefurtherdevelopmentandimprovementofthefollow-uprobot.KeywordsTRIZPickingrobotEnd-effectorAnalysisofoperatingrangeDynamicsimulation0引言苹果作为常见水果,在我国已有2000多年的栽培历史,我国作为苹果生产和种植大国,种植面积和产量稳居世界第一[1]。苹果采摘是苹果生产阶段耗时最长、花费人力物力最多的关键环节,现阶段苹果采摘...