طراحی، ساخت و کنترل نمونه آزمایشگاهی ربات برداشت گوجه فرنگی گلخانه ای

گوجه فرنگی از سبزیجات اصلی سبد غذایی مردم کشورمان در تمام فصول سال است. محصولی حساس به ضربه و فشار، که زمان و روش برداشت مناسب را طلب می کند تا با کیفیت بالایی به دست مصرف کننده برسد. از متداولترین روش های تولید خارج از فصل، تولید در گلخانه است. به علت تراکم زیاد بوته در واحد سطح، نیروی کارگر زیادی نیاز دارد. به طوری که 40% کل هزینه های تولیدی به نیروی کارگری اختصاص دارد. به دلیل غیر یکنواخت بودن توزیع این محصول روی هر بوته و بوته های متفاوت، داشتن سیستمی هوشمند و توانا، سرعت و کیفیت برداشت را تا حد زیادی افزایش می دهد. در تحقیق حاضر یک بازوی سه درجه آزادی، جهت هدایت گیرنده نهایی به سمت گوجه فرنگی، طراحی، ساخته و کنترل شد. همچنین خواص فیزیکی و مکانیکی گوجه فرنگی اندازه-گیری شد. آزمایش های تعیین مقاومت میوه به سوراخ شدگی و تعیین منحنی نیرو- تغییر شکل میوه تا حد پارگی به وسیله دستگاه جامع بارگذاری کشش و فشار انجام شد. به منظور طراحی و ساخت بازو، ابتدا طراحی مکانیزم و تحلیل سینماتیکی و دینامیکی انجام شد. بعد از انجام شبیه سازی و انتخاب موتورها، مدل مکانیکی بازو در نرم افزار مدلسازی شد. در نهایت ساخت و عیب یابی قسمت مکانیکی ربات انجام شد. در قسمت کنترل، شناسایی گوجه فرنگی با بهره گیری از یک سیستم پردازش تصویر انجام شد و یک سیستم کنترل بازو را برای رسیدن به نقطه هدف هدایت می کرد. در ارزیابی های انجام شده، دقت بازو در نقطه نهایی در راستای محورهای x، y و z به ترتیب 2/1،1/1 و 4/1 میلی متر اندازه گیری شد. دقت زاویه ای هر مفصل 1 درجه برآورد شد.