移动式水果采摘机器人的设计开发,对于降低劳动强度和生产费用、适时采摘果实以保证质量、提高生产效率有着重要的意义。本论文提出一种移动式水果采摘机器人平台,综合运用机械电子、计算机网络、数据通信及智能控制等技术实现机器人平台的遥操作水果采摘等功能。主要研究内容及研究成果总结如下:首先综合考虑釆摘作业环境以及采摘对象的特性,明确了采摘机器人的总体结构设计以及基本技术参数。自主设计出四轮全驱全向的智能移动平台、6自由度关节型机械臂系统和末端执行器三指手爪,其中三指手爪的机械结构简单、控制方便可提高机器人抓取能力和稳定性,最后对移动平台驱动电机参数进行计算,为电机的选型提供依据。依据机器人水果采摘作业要求,设计机器人测控系统硬件方案。详细描述控制系统主要功能模块的硬件结构设计,包括多传感器检测模块、智能移动平台驱动系统、三闭环手臂控制系统和遥操作通信模块等。着重分析了机械臂控制器DSP28335的PWM保护电路、H桥电机驱动电路、电流环电路和双编码器电路设计等。对采摘机械臂进行了运动学分析,建立了机械臂的D-H坐标系,完成运动学的正解、逆解计算。利用MATLAB建立机械臂三维模型,进行了正解、逆解验证,并且计算出了机器人的实际采摘空间,验证机械臂参数设计的科学性、合理性。同时为了满足实时性的高要求将多线程技术引入到控制系统中,实现了具有串行通信、图像采集、运动控制等功能的水果采摘机器人控制系统软件。分析了 485总线ModbusRTU协议、无线局域网的拓扑结构和套接字编程,对遥操作系统总体架构及其通信模块进行了具体分析。对所设计的采摘机器人进行实际采摘实验。试验表明:基于遥操作的移动式釆摘机器人能够实现智能移动平台导航、末端执行器果实抓取、采摘机械臂运动智能协调控制,可以达到采摘机器人的实时作业目的。