茶叶采摘是--项极其繁重的工作，目前主要有人工采摘和机械采摘两种采摘方式。人工采摘劳动力需求量大。在采茶旺季往往面临劳动力短缺的问题：雨现有的采茶机主要是针对大宗茶采摘，缺乏选择性。随着机器人技术和人工智能的不断发展，研究智能化的名优茶采摘机器人越来越受到人们的关注。本文针对名优茶的自动化采摘，提出一种新型的基于SCARA机械手的采茶机器人方案，以提高茶叶采摘效率和质量，提升采茶轨迹跟踪性能。本文研究内容主要包括以下三个方面：

（1）SCARA采摘机械手的建模与分析。首先运用D-H参数法和解析法对特定SCARA采摘机械手进行正逆向运动学建模：然后基于MATLAB和ADAMS仿真平台。利用蒙特卡洛法对该机械手的作业空间大小进行分析。仿真结果表明，SCARA采摘机械手的虚拟样机实际运动的工作空间与理论分析一致，为基于SCARA采摘机械手的采茶机器人系统设计提供理论基础，对多个SCARA采摘机械手在采茶机器人中的空间布局安排具有重要参考价值。

（2）SCARA采摘机械手的运动控制研究。首先通过分析茶叶采摘方式和特点，选取工作空间内的运动起始点和待采摘的***个茶叶点，在关节空间内基于五次多项式插值法对SCARA采摘机械手的各关节进行采茶轨迹规划：其次设计自适应鲁棒PD控制器对未知的时变环境扰动以及采摘机械手自身模型不确定因素进行补偿，控制采摘手末端精准到达目标茶叶位置，并基于Lyapunov定理分析该控制器下的系统稳定性：***后基于MATLABISimulink和ADAMS仿真平台进行联合仿真，验证该控制器在SCARA采摘机械手实际应用中的有效性和稳定性。仿真結果表明，所设计的轨迹跟踪控制器能够保证SCARA采摘机械手各关节平稳运动，不会产生振动和冲击现象。轨透跟踪误差较小。

（3）基于SCARA采摘机械手的采茶机器人系统设计。考虑智能采茶机器人的整体性能和特定的茶园应用场景。提出一种新型的基于SCARA采摘机械手的采茶机器人系统设计方案。其机械系统集四轮驱动行走机构、茶叶叶芽梳理机构、茶叶采摘机构、茶叶收集装置和辅助遽光装置等于一体，采用多个倒装SCARA采摘机械手井行动作，提高茶叶采摘效率：设计末端采摘器为滑槽杠杆式结构，并分析其指端采摘力大小，保证叶芽的完整度。***后利用NXUG软件对该系统进行三雄建模，为采茶机器人的平台搭建奠定基础。 


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