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                        一種新型的基于SCARA采摘機械手的采茶機器人系統設計方案

                        添加時間:2021/06/01 來源:未知 作者:樂楓
                        摘要 茶葉采摘是--項極其繁重的工作,目前主要有人工采摘和機械采摘兩種采摘方式。人工采摘勞動力需求量大。在采茶旺季往往面臨勞動力短缺的問題:雨現有的采茶機主要是針對大宗茶采摘,缺乏選擇性。隨著機器人技術和人工智能的不斷發展,研究智能化的名優茶
                        以下為本篇論文正文:

                        摘要

                          茶葉采摘是--項極其繁重的工作,目前主要有人工采摘和機械采摘兩種采摘方式。人工采摘勞動力需求量大。在采茶旺季往往面臨勞動力短缺的問題:雨現有的采茶機主要是針對大宗茶采摘,缺乏選擇性。隨著機器人技術和人工智能的不斷發展,研究智能化的名優茶采摘機器人越來越受到人們的關注。本文針對名優茶的自動化采摘,提出一種新型的基于SCARA機械手的采茶機器人方案,以提高茶葉采摘效率和質量,提升采茶軌跡跟蹤性能。本文研究內容主要包括以下三個方面:

                         。1)SCARA采摘機械手的建模與分析。首先運用D-H參數法和解析法對特定SCARA采摘機械手進行正逆向運動學建模:然后基于MATLAB和ADAMS仿真平臺。利用蒙特卡洛法對該機械手的作業空間大小進行分析。仿真結果表明,SCARA采摘機械手的虛擬樣機實際運動的工作空間與理論分析一致,為基于SCARA采摘機械手的采茶機器人系統設計提供理論基礎,對多個SCARA采摘機械手在采茶機器人中的空間布局安排具有重要參考價值。

                         。2)SCARA采摘機械手的運動控制研究。首先通過分析茶葉采摘方式和特點,選取工作空間內的運動起始點和待采摘的第一個茶葉點,在關節空間內基于五次多項式插值法對SCARA采摘機械手的各關節進行采茶軌跡規劃:其次設計自適應魯棒PD控制器對未知的時變環境擾動以及采摘機械手自身模型不確定因素進行補償,控制采摘手末端精準到達目標茶葉位置,并基于Lyapunov定理分析該控制器下的系統穩定性:最后基于MATLABISimulink和ADAMS仿真平臺進行聯合仿真,驗證該控制器在SCARA采摘機械手實際應用中的有效性和穩定性。仿真結果表明,所設計的軌跡跟蹤控制器能夠保證SCARA采摘機械手各關節平穩運動,不會產生振動和沖擊現象。軌透跟蹤誤差較小。

                         。3)基于SCARA采摘機械手的采茶機器人系統設計?紤]智能采茶機器人的整體性能和特定的茶園應用場景。提出一種新型的基于SCARA采摘機械手的采茶機器人系統設計方案。其機械系統集四輪驅動行走機構、茶葉葉芽梳理機構、茶葉采摘機構、茶葉收集裝置和輔助遽光裝置等于一體,采用多個倒裝SCARA采摘機械手井行動作,提高茶葉采摘效率:設計末端采摘器為滑槽杠桿式結構,并分析其指端采摘力大小,保證葉芽的完整度。最后利用NXUG軟件對該系統進行三雄建模,為采茶機器人的平臺搭建奠定基礎。

                          關鍵詞:采茶機器人:SCARA機械手:運動學建模:運動控制:系統設計

                        ABSTRACT

                          Tea picking is an extremely arduous task. There are mainly two types to pick tea  currently: the one is manual picking and the other is mechanical picking. The labo  demand for manual picking is large and it often faces the problem of labor shortage in  the peak season. The exsting ta picking machines are mainly for bulk tea picking. which are lack of selectivity. With the continuous development of robot technology  and artificial itelligence, reserches on the itelligent robot for famous tea picking  have atracted more and more atention. Aining at tbe automnatic picking for famous  tea, a new scheme of the tea picking robot based on SCARA manipulators is proposed in  this disertation. The purposes are to improwe the eficiency and quality of ica picking  and to improve the tajectorey tracking performance. The main research contents of this  disetation include the follow ing three aspets:

                         。1) The modeling and analysis of the SCARA picking manipulstor are crried out.  Firsty, by using the D-H parameter method and the analyical method, the forward and  reverse kinematic models of the speeifie SCARA picking manipulator are established,  Then, based on the MATLAB platform and the ADAMS pluform, the size of the ma-  nipulator's picking workspace is analyzod by using the Monte Carlo method. The simg-  lation results show that the actual movement space of the SCARA picking manipulator  vitual prototype is consistent with the theoretical analysis, which provides a theoretical  basis for the system design of the tea picking robot and bas important reference value  for the spatial layout of multiple SCARA picking manipulators in the tea picking robot.

                         。2) The motion contol research of the SCARA picking manipulator is erried out.  Fisily, by analyzing the metbods and characteristies of 1ea picking, the starting point of  the motion and the first lea point to be picked in the workspace are chosen. And the 1ta  picking riecorises of each joint are planned by the fh-degree polynomial interpola  tion method. Secondly, an adaptive robust PD comtoller is designed to compensate the  unknown time-varying environmental disturbance and the uncertainties existing in the  manipulator. Then, the controller is also used to control the end of the picking manip-  ulator to reach the target lea position accurately. And based明Lyapunov theorem, the  system stability under the contoller is analyzed. Finally, co-simulations based on the  MATLABSinwlink platorm and the ADAMS patforom are performed. which are used  10 venily the eflctivenee and sabiblity of this controllerl in the pracical pplication of  the SCARA picking manipulator. The siulaion rsults show that the designed raiec  tory tracking controller can ensure the smooth movement of the joints of the SCARA  picking manipulator without vibration and shock. And the trjestoy trucking eror i small.

                         。3) The system design of the tea picking robot based on SCARA picking manipu- lators is perfrmed. Considering the overall performance of the ielligent tea picking robot and the specife tea garden application scenario, a novel system design scheme of the tea picking robot based on SCARA picking manipulators is proposed. Its me-  chanical system integrates a four-wee-riven walking mechanism, a tea bud combing  mechanism, a lea picking mchanism, a tea cllection device and卻auxiliary lighting  device, etc. Muliple inverted SCARA manipulators are used to pick tea leaves in par-  allel to improve the picking eficiencr. The end efctor is designed as a chute-lever  structure and the picking fore at the fingertips is analyzed to ensure the integrity of the tea buds. Finally, the NX UG sofware is used to estublish the three -dimensional model  of the syscem, which lays the foundation for the patform construction of the tca picking  robot.

                          Key Words; Tea picking robot; SCARA manipulator; Kinematic modeling; Motion  control; System design

                        機械手

                        目錄

                          第1章緒論

                          1.1研究背景及意義

                          我國作為世界上最大的產茶圍,茶文化的發展有著久遠的歷史,唐朝時期就已經形成'了較為豐富的茶文化,如今茶葉的生產與銷售活動更是遍布到全球各地。茶葉中蘊含豐富的營養物質,具有諸如抗輻射、消炎錄菌,提神解壓和血脂調節等多種保健功能叫,茶有利于人類身體健康這一觀念開始逐漸被人們接受。

                          隨著經濟:全球化的發展和人們生活質量的提升。愈來愈多的人開始喜歡上品茶這項活動。茶成為世界上最常消費的飲料之一圖。三分之二的世界人口將茶作為早晨飲料,每天的消費量達上百萬杯回,茶葉質量也逐漸成為人們在消費茶葉時重點考慮的因素之一。目 前全國大的有4500萬畝茶園,據中國茶葉流通協會在2019中國茶葉消費市場報告上的數據顯示,近兩年來我國茶葉消費市場體量平穩增長,2018年我國的茶葉內銷量為191.05萬噸,同比增長5.15%.預計2019年國內的茶葉內銷量將接近200萬噸。在政府出臺的一系列政策支持下,我國茶葉消費市場仍具有很大的發展潛力和良好的成長性,這足見茶文化影響力之深雖然茶樹種植面積廣闊,茶葉的消費量也在逐年增長,但茶葉的采摘卻是一。

                          項極其繁重的工作。從俗語"早采三天是個寶,遲采三天是根草"中可以看出,茶葉采摘具有很強的時令限制,其采摘可以劃分為好幾個季節段,茶葉種類也因此可以分為春茶、夏茶和秋茶等,其中,適宜的氣濕和充足的雨量對茶葉的生長起著關鍵性的作用,春茶正是由于具備了這兩點因素,且茶樹在前一-年的秋冬季都處于長時間的休養期中,往往具備最佳的品質。成為名優茶的首選,如明前茶和雨前茶等。在合適的時間進行采摘,對增加茶葉產最和提高茶葉質量都有著十分重要的意義。目前茶園主要通過采茶I人和使用采茶機兩種方式采摘茶葉144.其中,人工采摘能夠主現判斷采摘什么樣的茶葉,可以在一定程度上保證所采摘茶葉的質量和茶葉完整度。但是,人工采摘需要有大量的采摘勞動力作為前提。在如今城市化不斷發腰和入口老齡化逐漸加劇的社會背景下,越米越多的年輕人不愿意從事采茶工作,使得采茶工人中大多都是婦女和老年人,采摘效率低下,在采茶旺季往往面臨勞動力短缺的現象:同時,雇傭采茶工人也會給雇主帶來很大的工資成本壓力。尤其是今年面對突如其來的新冠肺炎疫情。各地的春茶采摘都面臨較大的用工荒。人工短缺是茶葉采摘所面臨的- 個重要問題。

                          若該問題不能及時得到較好的解決,將會造成很多茶園的季節性茶葉無法得到及時的采摘。使得茶園荒度。成為茶葉產業經濟發展的主要障礙。使用采獲機采摘相對人工采摘而言,不僅可以緩解人工短缺的壓力,還可以使得蘞葉的采摘效率得到大幅度提升,目前機械化采摘主要使用雙人抬往返切割式采茶機進行,但這種作業方式在工作時仍需要人員參與其中。無法實現完全自動化,不具備茶葉的識別與檢測功能,會將新葉和老葉- -同采摘凹,無法保證茶葉的一-致性和完整度,因此僅限于大宗茶的采摘。而實現名優茶等高瑞茶葉產品的自動化、智能化采摘是茶葉產業經濟發展的必然趨勢,要求在提高采茶效率的同時保證采摘的茶葉質量凹。

                          由于計算機視覺和圖像處理等技術一直在不斷的發展與進步,以這些技術為核心基礎的智能機器人技術也得到了快速發展。成為當今杜會走向人工智能時代的重要標志性成果之一。 各種形式的機械手在現代工農業生產中備受青睞,.

                          正在被逐漸應用到工業上的零部件裝配,農業上的果蔬采摘等多個領城中,也取得了一定的研究成果。但在茶葉產業領域。利用機械手進行自動化采摘的智能采茶機器人產品還很少,目前雖然有部分高校針對名優茶采摘初步設計了采茶機器人,但這些高校大多都是基于并聯機械手進行設計,且都還處于起步階段。尚未正式投入實際的生產應用中。因此,進行智能化的采茶機器人研究具有很好的研究價值,市場應用前景廣調。

                          SCARA機械手作為工業機器人的代表性產品之一圈,其結構簡單緊湊,在運行速度和運動精度等方面都具有一定的優勢14101.相比其他串聯機械手,這類機械手在由x、r軸構成的水平面內具有較好的運動柔性,在Z軸豎直平畫內具有較強的剛性?梢詫崿F末端執行器在X.Y. z三個方向上的定位與定向:相比并聯機械手,SCARA機械手具有更大的工作空間和更低的生產成本。因此本文考慮到SCARA機械手的優勢和名優茶自動化采摘的必然性。提出將SCARA機槭手應用于茶葉采摘領域;赟CARA機械手進行采茶機器人的研究。通過視覺處理系統自主完成茶葉的識別定位與新葉老葉的判別,再控制機械手完成指定茶葉的自動化采摘。這對提高茶葉的采摘效率和所采摘茶葉的質量,降低茶葉采摘成本,保證茶葉采摘的及時性具有很關鍵的作用,有利于緩解當前勞動力短缺的現象,促進名優茶的可持續性發展。而在這樣高度智能化的采茶機器人中。對采摘機械手的運動控制也極為重要,先進的控制策略有利于提高采摘手系統運動的穩定性,減小采摘軌跡的跟蹤誤差,實現高速高精度運動。因此,對基于SCARA機械手的采茶機器人研究具有重要的理論價值和實際意義。

                          1.2國內外研究現狀

                          1.2.1農業采摘機器人的研究現狀

                          隨著計算機技術和機器人技術的飛速發展,人類正在逐漸進入一個機械智能化的時代。鑒于果藏采摘工作需要有足夠的人力和物力支持,且動作重復度高。因此實現果蔬的自動化和智能化采摘是農業領城的重點工作之- -.率先提出在果蔬采摘領域使用機器人技術這一概念的是兩位美國學者Schertz 和Brown,最早可追溯到1968年。這被認為是農業采摘機器人的開端,經過幾十年的時間。農業采摘設備已經從當初的半自動化采摘機械發展為如今的全自動采摘機器人".

                          采摘機器人通常是將導航、感知。運動規劃和采摘操作等特性和功能緊密集成的系統,通過計算機技術和信息技術的支持,可以識別出目標物并判斷目標物的成熟度,最后實現目標物的自動采摘動作。國外很多國家都開展了對采摘機器人的研究工作,已經開發出用于番茄、蘋果。草霉、黃瓜。甜椒等果蔬采摘的不同類型的機器人2.

                          日本對采摘機器人的研究相對較早,針對番茄、小番茄、黃瓜和葡萄這些采摘對象,均已開發出采摘機器人。1993 年,KondoN 等人開發出一臺用于番茄采摘的七自由度機器人叫,其中,該機器人的末端執行器包括兩個機械手指和一個由真流電機驅動的真空吸盤13.141,通過將番茄果實與周圍的葉片顏色進行對比,利用視覺傳感系統檢測與定位成熟的番茄果實購,進而通過吸盤吸住目標果實,機械手指向前移動以保持目標果實的絕對位置,最后抓住果實并進行采摘,該機器人完成一個番茄的采摘大約需要15秒,可成功采摘70%的目標果實,但是對于莖葉茂密處的成熟番茄,末端執行器受障礙物的影響無法實現識別與采摘動作。2010年,KondoN等人針對番茄的生長特性又研發出一種新型的雷茄采摘機器人,采用SCARA機械手。末端執行器主要由上下手指、氣缸。

                          光電傳感器、限位開關等組成0.用于采摘整串的番茄,主基位置的檢測通過光電傳感器來完成,使用末端執行器抓住并切割花梗,梅整串的器茄采摘下來,該機器人的采摘速度約為15秒/申,但由于末端執行器較大,且提供的夾持氣壓不足,難以在密集的環境中精確夾持果實,因此成功率僅為50%左右。2018年,YoshidaT等人刀提出了-一種利用采摘機器人快速檢測番茄花梗的方法,該機器人配備RGB-D攝像頭。使用由RGB-D相機創建的點云來檢測番茄花梗,選擇切割位置,通過在指定恒置切割花梗來實現番茄的采摘。

                          針對蘋果的自動化采摘,BartenJ 等人研發出一種蘋果采摘機器人。在一個可升降的運動平臺上安裝六自由度的機械臂,利用拖拉機進行拖動行走,末端執行器采用氣壓驅動柔性執行器。該草果采摘機器人的采摘速度的為8-10秒個,可成功采摘80%的目標果實,但也面臨著占地面積大、不能靈活采摘等問題和挑戰": Silwal A等人19研究設計了-種新鮮蘋果采摘機器人系統并進行了性能評估,該機器人系統集成了全局攝像頭設置、七自由度的申聯機械手以及采摘末端執行器,設計末端執行器由腱驅動,是一種欠驅動設備,由三個相同的二連桿手指圍繞手掌對稱排列。并在手掌上和手指連桿上:鋪上軟聚氨酯墊以最大程度的減小草果瘀傷。井增大章果抓取過程中的摩擦力。該機器人系統可以識別出100%的蘋果,每個草果的定位時間約為1.s秒,采摘速度約為6秒/個,采摘成功率大約為84%.

                          針對草莓的自動化采摘,比利時農業研發公司Octinion于2017年研制出-種完全自主的草莓采摘機器人呵,該機器人主要由電動汽車(電池供電)、定位系統、攝像機檢測系統,串聯機械臂,夾持器。物流處理模塊和質量檢測模塊等七部分組成,自主移動平臺使用信標在溫室周圍導航,在工作時,該機器人首先通過三個安裝在不同位置處的RGB攝像機將已成熟的且完整無缺的草莓檢測和定位出來,再利用3D打印機械手摘下目標草莓,并將采摘下來的草莓精準地放置在籃中進行收集和打包。完成這-系列動作的時間不超過4秒,且除草莓外,還可以用于番茄、辣椒等質地較軟較脆弱的蔬果采摘。挪威生命科學大學(NMBU)和明尼蘇達大學中等人研制出一種具有索驅動抓手的草莓采摘機器人叫,設計了一種新型的電纜驅動采摘手,采摘手內部配備傳感器以感應并糾正位置誤差,井對視覺模塊引入的定位誤差具有魯棒性,同時在采摘手內部安裝收集容器以在采摘過程中收集漿果。避免機械手在采摘目標和收集容器之間來回移動以節省采摘時間,視覺系統將顏色閾值與目標區域和深度范困的篩選相結合以選擇成熟且可到達的草莓進行采摘,田間試驗表明該采摘機器人對單個草莓的采摘成功率可達到968%,但對成串的草藤采摘成功率卻比較低。

                          而我國直到1990年代才開始研究農業果蔬采摘機器人,但在不少高校及研究學者的努力下,也取得了一-定的進展。中國農業大學張鐵中教授團隊結合草毒的生長特點開發了-一種草莓采摘機器人2,通過兩臺攝像頭采集原始草莓圖像。使用圖像處理技術識別和定位草幕,利用獨特設計的末端執行器可以實現草毒的采摘并保證其完整度,平均每小時可采摘73.6顆草毒,在實驗室環境下可以成功實現90%草莓的無損傷采摘。南京農業大學姬長英教授團隊將移動與采摘設備、傳感器系統以及圖像處理技術等集中于-一體, 研制出一種智能移動水果采摘機器人叫,可以實現對運動導航。水果抓取與收集等多個動作的控制,該機器人采摘單個蘋果大的需要95秒,可成功采摘8692%的蘋果。江西理工大學劉靜等人研制了一種可升降的柑橘采摘機器人?蓪Σ煌叨群头轿簧系母涕龠M行識別、采摘、分揀和裝箱動作,但受光線因素的影響,該機器人對柑橘的識別精確度井不高[41.北華航天學院韓書葵等人針對蘋果、梨等尺寸大小的圓形水果,研究設計了一種僅采用單個電機驅動的末端執行器井進行了詳細的理論分析等。除了這些高校外,清華大學、上海交通大學、 西北農林科技大學等針對番茄采摘機器人、草莓采摘機器人也進行了一定的研究。

                          綜合上述衣業采摘機器人目前的發展狀況可以看出,采摘機器人技術已經被廣泛應用到眾多水果、農作物的采摘作業上,這些采摘機器人的使用極大地提高了水果和農作物的采摘效率。在人工智能的大背景下,對計算機視覺和機器視覺等技術的研究不斷深入,農業采摘機器人技術日漸成熟,一些現存的挑戰和間題有望得到進-步解決,建立完全可行的商用系統指日可待。然面,對于茶葉產業而言,關于采茶機器人的研究還很少,尚未出現完全智能化的。自動化的采茶機器人。

                          1.2.2采茶機器 人的研究現狀

                          茶葉采摘主要包括了大宗茶采摘和名優茶采摘兩大類,名優茶要求采摘的茶葉具備勻,嫩、齊的特點,因此在采摘過程中要有選擇性的挑選茶葉,目前專門針對名優茶采摘的采茶機器人研究還比較少。傳統的采茶機在工作時需要人員參與其中,采摘刀片的運動依靠機械動力驅動,通過- -刀切的方式快速 剪切茶葉,雖然相比人工采摘提高了采摘效率,但是這種采茶機對茶葉普遍存在沒有選擇性的缺點,往往只適用于大宗茶的采摘。

                          在國外,日本最先針對茶葉的機械化采摘展開研究。早在10年前,日本就開始應用大剪刀作為茶葉采摘的機械設備,十年間日本已研究出六種不同形式的大剪刀作為茶葉采摘工具:到上世紀50年代中期,日本開始對小型動力采茶機進行研究和研制工作,1960 年研制出第一臺 機動式采茶機,1966 年研制出雙人采茶機41:再到70年代后期,日本已擁有了多種類型的采茶機。其采摘方式包括水平圓盤刀式、往復切制式和螺旋滾刀式等叼,且大型乘坐自走式采茶機也開始在實際茶園中被使用186-71:上世紀 90年代,日本對六個主要茶葉生產縣的茶葉機采情況進行了調查統計,統計數據表明日本的春茶機采率和夏茶機采率分別達到了80%和91%2-291,機械化采摘水平得到普遍提升。近十幾年來, .

                          株式會社寺田制作所研制的履帶自驅動乘坐式采茶機和落合刃物工業株式會社研制的乘坐式采茶機咧,使得茶葉采摘的自動化程度得到進-步的提高:近幾年在自走式采茶機研究領域,該兩祉也取得了較多相關的專利。除日本外,澳大利亞、法國、英國、阿概廷等國家也開展了對茶葉機械化采摘的研究明,但大多都只停留在大宗茶采摘層面,關于名優茶機械化采摘的研究少之又少。

                          茶葉雖然起源于我國。但我國對茶葉機械化采摘的研究工作卻開始的較晚。

                          直至1958年才開始研究:到1970年代才得到了快速迅猛的發展,出現了水平鉤刀切割式、往復切割式和螺旋滾刀切割式等類型的采獲機3,傳動方式涵蓋了機械、電力和手工三種方式:到1980年之后,我國開始吸收引進國外的先進生產技術,相維研發出多種型號的雙人式采茶機。包括CS110和4CSW900等型號圖: 2012 年9月,由肖宏情等人研發的我國前臺乘坐自走式全自動采茶機成功地完成了田間試驗[21,較好地解決了傳統的抬式采茶機需嬰多人合作背負的勞動局面。標志著我圖采茶機器人的發展達到了-個更高的層面。但這些機械化的茶葉采摘設備仍然無法滿足名優茶精細化的采摘要求。隨著工業機器人技術和計算機視覺技術的快速發展,我國也開始了對名優茶采摘的研究。南京林業大學陳勇教授團隊針對名優茶的采摘,先后展開了-系列研究:最先借助于數字圖像處理技術和光譜技術對茶葉新梢的識別展開了研究9.3],是實現茶葉葉芽有選擇性采摘的前提。并將并聯機器人技術應用到名優茶采摘領域中,研究設計了基于并聯機構的名優茶采摘機器人機械結構系統[21,并分析制定了該機器人的整體控制方案,研究了名優茶并聯采摘機器人的嵌入式運動控制(27.YangH L等人間提出了一種改進的YOL0-V3深度卷積神經網絡算法識別茶葉嫩芽的方法,在YOL0-V3模型的基礎上,通過使用圖像金字塔結構來獲取不同尺寸大小的嫩芽特征圖,使用殘差網絡進行下采樣,利用K均值方法將目標框的尺寸聚類。最后使用1x1的卷積運算替代全連接層,該方法可以實現優質茶不同姿勢的識別與檢測,同時兼顯了效率和準確性,可以準確地定位拾取點井求解其二維坐標。這些關于茶葉識別與檢測的研究為名優茶采摘機器人的研發設計提供了重要的理論依據和經驗。

                          縱觀采茶機器人在國內外的發展現狀可以看出,名優茶智能采摘機器人的研究更多的停留在理論分析層面,日前仍存在一些問題和挑戰: 1)基于并聯機構的名優茶采摘機器人雖然可以充分發揮并聯機器人結構穩定、運行速度快等優點,但是并聯機器人所采用的這種閉鏈式結構也使得機器人的正向運動學分析與控制更為復雜,工作空間有限,且井聯機器人的成本更高: 2) 為提高所采摘的茶葉的質量,需要設計新型的小型末端采摘器。因此,采茶機器人的研究仍然是今后研究的熱點和難點,仍有較大的空間去探索和發現。

                          1.2.3 SCARA 機器人的研究現狀

                          關于SCARA機器人的研究在上世紀70年代就已經出現。1978年, 世界上第一臺SCARA機器人在日本誕生,由山梨大學Hirsbi Makino教授發明5,至今已過去四十多年,SCARA機械手仍處于高速發展中,憑借著結構緊湊。占據空間小。運動靈活性高、易拆裝維護、無需大面積即可操作等一系列優點。 SCARA機械手被認為是自動化生產中不可缺少的重要元素,在生產線上的包裝、分類、對準、平面焊接和組裝等過程中得到了廣泛的應用6,涉及到鑄造、電子電器、橡膠及塑料等多個行業領城。以日本EPSON和YAMAHA兩家公司為代表的SCARA機器人在全球市場中一直處于領先地位,EPSON擁有G系列、RS系列、T系列等多種系列共300多種SCARA機器人型號,GI迷你型SCARA機器人具有175至225mm的可選手臂長度范圍,G20 重型SCARA機器人可處理最高達20kg的重型負載,RS系列SCARA機器人采用特有的手臂式結構,能夠使得第二軸在第- -軸下面移動,可覆蓋作業空間的各個角落。YAMAHA公司研發的YK120XG型SCARA機器人,臂長僅有120mm,且具有很高的重復定位精度,在一些超微型和高精密場合中具有廣闊的市場應用前景。除這兩家公司外,三菱、東芝。史陶比爾等公司在SCARA機器人市場中也都占有一席之位。而在我國。由于工業機器人發展起步相對較晚,SCARA 機器人也因此受到很多關鍵技術的限制而發展緩慢。1992 年,熊貓電子集團有限公司成功研制出我國第一臺SCARA機器人。但其性能在當時并不理想: 1995 年,我國首臺高精度SCARA裝配機械手在。上海交通大學研制成功173明。隨著我國制造業水平的快速提升和3C電子行業的需求不斷擴大,越束越多的國內企業開始著手研究SCARA機械手,根據高工產研機器人研究所(GII)統計的數據可以發現,深圳眾為興。臺灣臺達、上海圖靈、東莞李群自動化等企業在2017年中國國產SCARA機器人企業競爭力排行版中,穩居其中。這些企業生產的SCARA機械手產品都具有自己的技術特色: GGI1 數據還顯示,2018 年國內SCARA機器人的銷售量將近3萬臺。銷售量相比去年增長了28.95%.

                          近幾年來,國內外關于SCARA機器人的競爭息發徽烈,涌現出越來越多的新鮮產品。倒裝SCARA機器人也成為各大機器人公司的研究熱點。在上海2018 .

                          年中國國際工業博覽會上,ABB公司首次推出了一款全新的IRB 910INV倒裝型SCARA機器人。如圖1.1所示,不僅豐富了其現有的SCARA機器人產品種類,更使得其小型機器人系列得到了擴展:史陶比爾集團在本次工博會上也展出了一款全新的TS2四軸機器人,如圖1.2所示,梅SCARA機器人性能再度拔高:

                          在2019年6月底,李群自動化公司也首次推出了自主研發的一-款PG6型倒裝SCARA機器人。相比正裝SCARA機器人,倒裝型SCARA機器人采用緊湊的封閉式設計,無外部走線,不僅節省了安裝空間。更可以實現360*全空間可達,提高每個作業單元的空間效率和靈活性,極大地拓展了SCARA機器人的應用領域。而在2019年年初,天太機器人就撞出了一款單價15000 元的新款SCARA機器人。自此一 -場關于價格和質最的竟爭悄然展開。SCARA機器人在未來的工業發展中將發揮更高的市場應用價值。而探索SCARA機械手在農業和茶葉生產領城的功能用途也具有十分重每的意義。

                          1.2.4機器人運動控制概述

                          機器人的運動控制一般包括機器人的路徑規劃、軌跡規劃和軌跡跟蹤控制三個層次的內容明。在工業應用中,經常需要事先對機器人的運動路線進行規劃。得到機器人在每個路徑點處的運動狀態變量,使得它們隨時間的變化曲線平滑連續,避免因突變而使機器人產生振動,并控制機器人跟蹤其期望的運動軌跡。使得跟蹤誤差盡可能的小。提高運動控制精度和機器人作業的準確度。由于工業信息化和智能化的不斷發展,機器人的軌跡規劃和軌跡跟蹤控制問題越來越受到國內外廣大機器人研究學者的關注,是機器人運動控制研究的重中之重。

                          機器人的軌跡規劃提供了機器人軌跡跟蹤控制的前提。軌跡規劃的優需影響著軌跡跟蹤控制精度的高低啊。根據任務需求的不同?梢赃x擇在直角坐標空間或者在關節空間這兩種不同空間內合理規劃機器人的運動軌跡。其中,直。

                          角坐標空間的軌跡規劃重點在于求出機器人末端執行器隨時間變化的運動規律,規劃末端執行器沿著一定的路線運動。在該路線上所有路徑點處的各個關節變量可以根據末端執行路的位置坐標通過對運動學求道得到:而關節空間的軌跡規劃重點研究的是機器人關節變量隨時間的變化規律,一般只給定機器人末端執行器在起點和目標點處的位姿,通過對運動學求逆獲得起點和目標點處對應的關節變量值,利用插值算法求出滿足始末兩點邊界條件的插值函數,從而生成每個關節連續的運動軌跡,關節空間的軌跡規劃在PTP場景中的應用非常廣泛。

                          雖然直角坐標空間的軌跡規劃可以明顯地呈現出末端執行器的運動情況,但是可能會造成機器人關節變量發生大幅度的變化、出現奇異位置等問題,且需要進行一系列繁瑣的運動學逆解計算,運算量很大:而關節空間的軌跡規劃可以有效避免關節的運動出現奇異位置等問題?紤]到機器人的控制動作霄要施加在其各個關節上,因此在大多數情況下是基于關節空間進行軌跡規劃的。為了提升軌跡規劃的性能品質,在研究過程中通常會設置一些優化標準。 如最短時間標準、最小能量標準、最小沖擊標準以及混合最優標準等1401,如: SaravananR 等人41考慮到機器人軌跡規劃的所有優化標準,利用B樣條曲線定義機器人的運動軌跡,在考慮有效裁荷約束的情況下。提出采用NSGA-IT算法和DE算法進行運動軌跡的優化,通過規劃得到的軌跡更平滑、更安全,運行速度更快,所需要的驅動器功率更。 Boryga M等人431重點考忠沖擊最小化標準,在軌跡規劃時采用高階多項式,利用根多重性的性質。僅基于每個中間點的增量值和設定最大加速度值確定多項式系數,降低了系數求解的復雜度,通過規劃得到的軌跡連續,始末位置處的角加加速度均為0,保證了沖擊為0.可以獲得良好的運動性能:施樣玲等人41考慮到最短時間、最低能量和最小沖擊標準,將NURBS曲線矩陣表示法和多目標粒子群優化算法相結合進行最優軌跡規劃。

                          機器人運動控制研究的另- -部分重點在于其軌跡跟蹤控制。在軌跡規劃的基礎上,開展機器人軌跡跟蹤控制研究。由于在機器人系統中往往存在多個非線性的時變量和多參數耦合性,因此關于其軌跡跟蹤控制的研究是- -項極富挑戰性的工作。在早期的軌跡跟蹤控制應用中,經常采用常規的PID控制和基于模型的計算力矩控制等方法。其中,常規PID控制的應用極其廣泛,數據統計顯示超過90%的控制回路采用PID控制41,其控制原理簡單易懂,但這種控制方法是一種 基于機器人運動學模型的控制方法,很難確保被控系統在高速運動時的動態性能:基于模型的計算力矩控制方法需要知道機器人完整的動力學模型方程,從理論上講可以實現漸近軌跡跟蹤6,但應用在實際的工程領域中時,由于外界干擾難以避免且機器人本身系統存在不確定性。很難獲得機器人模型中完全精確的動力學參數,因此控制效果往往不理想。在控制理論不斷發展和完善的過程中,越來越多有關機器人新的控制方法開始出現,如魯棒控制、自適應控劃、滑模變結構控制、智能控制等[41.其中,自適應控制可以通過設計全局收斂自適應控制律,適時地調整系統自身的某些不確定參數:魯棒控制可以通過設計一個確定的控制律,保證系統即使在具有-定程度的參數不確定性的情況下,仍然具有良好的動態特性品質和穩定性:智能控制可以參考輸入與輸出,無需知道機器人系統的模型方程,通過訓練使得控制參數得到不斷調整,最終滿足控制要求。

                          近幾年來,越來越多的研究者采用將這些先進控制策略與傳統的PD控制、計算力矩控制策略等相結合的復合控制方法,充分發揮各種方法的優越性,來實現機械手的高速高精度運動控制。Bechliouslis C P等人148])針對不確定的動力學系統。

                          提出了-一種基于神經網絡的自適應力與位置控制器: He W等人149針對在輸入飽和情況下的上肢外骨骼,提出了一種采用神經網絡技術的自適應控制器來近似不確定的機器人動力學,井設計了一個干擾觀測器來在線抑制未知干擾,可以實現良好的軌跡跟蹤。

                          1.3 研究內容

                          為了縵解茶葉采摘季節所面臨的人工勞動力短缺和名優茶采摘效率低下的現狀,本文基于SCARA機械手進行了采茶機器人研究,將研究的重點放在SCARA采摘機械手的建模分析與運動控制仿真以及基于SCARA采摘機械手的采茶機器人的系統設計上。研究T.作主要包括。

                          ISCARA采摘機械手的建模與分析。首先利用D-H參數法和解析法對本文所研究的倒裝SCARA采摘機械手進行詳細的運動學建模:其次基于MATLAB和ADAMS仿真平臺,搭建SCARA采摘機械手的虛擬樣機,對其末端理論的和實際運動中的工作空間大小進行分析。為SCARA采摘機械手在采茶機器人中的空間布局安排提供理論依據。

                          2. SCARA采摘機械手的運動控制研究。通過對茶葉采摘方式和特點的分析,基于SCARA采摘機械手的運動學模型在關節空間內規劃得到采摘機械手主要關節的運動軌跡:設計SCARA采摘機械手的自適應軌跡跟蹤控制器,以使得采摘手的各關節平穩運動,其末端能夠精準快速地運動到達指定茶葉位置,基于Lya-punov定理對系統在該控制器下的穩定性進行分析,并聯合MATLABSimulink和ADAMS仿真平臺對SCARA采摘機械手進行實時的軌跡跟蹤控制傷真。通過數值仿真和動面演示來驗證該控制器應用在SCARA采摘機械手運動控制中的有效性和功能可實現性。

                          3.基于SCARA采摘機械手的采茶機器人系統設計。首先分析設計該采茶機器人的應用場景,針對特定的應用場景總結基于SCARA采摘機械手的采茶機器人的機械系統設計原則。分別從機械系統設計、視覺圖像處理系統設計和控制系統設計三個方面展開進行介紹,重點介紹基于SCARA采摘機械手的采茶機器人機械系統設計。提出將多個倒裝SCARA采摘機械手應用于茶葉采摘領城中,充分發揮每個自由度的作用,并進行合理布局:添加茶葉葉芽梳理機構。在機器人行進過程中將葉芽與老葉分離并進行初步固定,通過視覺圖像處理系統識別和定位浮于梳理機構上方的葉芽;設計小型的滑槽杠桿式結構的末端采摘器,采摘端使用滑塊-切刀式結構,并利用彈性橡膠墊片包覆其表面:對采摘器末端指尖的茶葉采摘力進行詳細分析,力求在保證采摘效事的同時,更關注茶葉葉芽的完整度。

                          1.4章節安排 .

                          本文在結構上主要分為五個章節,具體如下,第1章,緒論。本章首先介紹了基于SCARA機械手的采茶機器人的研究背景及意義。然后介紹了國內外農業采摘機器人。采茶機器人以及SCARA機器人目前的研究狀況,并對機器人的運動控制內容進行了簡要介細,最后介紹了本文的研究內容和章節安排。

                          第2章,相關理論基礎。本章以一般的n自由度機器人為例,對其運動學和動力學的基本數理知識和建模方法進行了系統的介紹,為后續特定機械手的建模提供理論分析基礎。

                          第3章,SCARA采摘機械手的建模與分析。本章首先采用D-H參數法和解析法對本文所研究的倒裝SCARA采摘機械手進行了詳細的運動學建模,得到其正逆向運動學模型:其次在MATLAB Robotic Tolbox中通過蒙特卡洛法對該SCARA采摘機械手進行理論工作空間分析,并在ADAMS中通過對該采摘機械手的虛擬樣機添加STEP函數驅動分析其實際工作空間大。鹤詈蠡贛ATLAB進行運動學仿真,驗證了其運動學建模過程的正確性,且SCARA采摘機械手虛擬樣機實際運動的工作范圍與理論分析- -致,對SCARA采摘機械手在采茶機器人中的空間位置布局具有重要指導意義。

                          第4章,SCARA采摘機械手的運動控制研究。本章首先通過對茶葉采摘方式和特點的分析,選取工作空間內的運動起始點和待采摘的第1個茶葉點,在關節空間內基于五次多項式插值法對采摘機械手的大臂關節和小臂關節進行采茶軌跡規劃:其次考慮到-系列不確定因素對SCARA采摘機械手運動控制的影響。設計自適應魯棒PD控制器實現對相關不確定因素和外部擾動的補償,通過Lyapunov理論進行穩定性分析:最后通過MATLAB/Simulink和ADAMS進行了軌跡跟蹤控制的聯合仿真,通過在ADAMS中對虛擬樣機的各個關節添加樣肇曲線驅動,得到其各個關節和末端實際的運動軌跡曲線。并觀察虛擬樣機的運動動畫可以發現SCARA采摘機械手的各個關節能夠平穩運動,運動過程中沒有明顯的振動和沖擊現象,且各關節電機能夠較好地跟蹤規劃的期望采茶軌跡,軌跡跟蹤誤差較小,從而驗證了所提出的軌跡跟蹤控制器在SCARA采摘機械手實際運動控制中的有效性,對采茶機器人的聯動控制具有重要意義。

                          第5章,基于SCARA采摘機械手的采茶機器人系統設計。本章首先介紹了特定應用場景中實際茶園環境特征并定文了研究的名優茶茶葉類型,提出了一種新型的基于SCARA采摘機械手的采茶機器人系統設計方案,總結了其工作原理。其次分別從機械系統。視黨圖像處理系統和控制系統三個方面展開進行介紹,根據所分析的特定應用場景總結了采茶機器人機械系統的設計原則和設計需求。詳細介紹了基于SCARA機械手的采茶機器人機械系統設計,井利用NXUG軟件對其中的主體機械結構進行了三維模型設計,分析了多個SCARA采摘機械手在采茶機器人中的空間布局安排,井對末端采摘器進行了詳細的力學分析,得到茶葉采摘力與末端驅動力以及結構尺寸之間的關系,提供末端采摘器結構優化設計的理論基礎:最后對基于SCARA機械手的采茶機器人的視覺圖像處理系統以及控制系統的設計進行了簡要的介紹,闡述了視覺圖像處理系統中茶葉嫩芽檢鍘與識別算法模塊需要完成的工作任務,并對控制系統中采茶機器人運動控制器、視覺圖像處理系統控制器和SCARA采摘機械手運動控制器三者之間的關聯性進行了說明。

                          第6章,總結與展望。對全文的理論研究和仿真結果進行總結。分析基于SCARA機械手的梁茶機器人在未來的研究方向和重點。

                          第2章相關理論 基礎

                          2.1機器人運動學

                          2.2機器人動力學

                          2.3本章小結
                         

                          第3章SCARA 采摘機械手的建模與分析

                          3.1問題描述

                          3.2 SCARA 采摘機械手的運動學建模

                          3.3 SCARA 采摘機械手的工作空間分析

                          3.3.1 ADAMS 處擬樣機仿真軟件介紹

                          3.3.2 SCARA 緊摘機械手處抵樣機模型建立-

                          3.3.3 結果與分析

                          3.4 SCARA 采摘機械手的運動學仿真

                          3.5本章小結
                         

                          第4章SCARA 采摘機械手的運動控制研究

                          4.1問題描述

                          4.2 SCARA 采摘機械手的關節空間軌跡規劃

                          4.2.1五次多 項式插值法數學模型介紹

                          4.22基于 五次多項式插值法的采茶軌邊規劃

                          4.3 SCARA 采摘機械手的白l適應軌跡跟蹤控制

                          4.3.1自適應魯棒 PD控制器設計

                          4.3.2穩定性分析

                          4.3.3 軌跡跟蹤仂真結果與分析

                          4.4本章小結
                         

                          第5章基于SCARA采摘機械手的采茶機器人系統設計

                          5.1問題描述

                          5.2基于 SCARA機械手的采茶機器人機械系統設計

                          5.2.1機械系統設計原則-

                          5.2.2機器人車體機構

                          5.2.3茶葉采摘機構

                          5.2.4茶葉采摘機構力分析

                          5.3基于SCARA機械手的采茶機器人視覺圖像處理系統設計

                          5.4基于SCARA機械手的采茶機器人控制系統設計

                          5.5本章小結

                          第6章總結與展望

                          6.1論文主要工作總結

                          針對名優茶采摘的智能采茶機器人研究涉及到諸如機器人學、計算機視覺、控制科學與工程等交叉學科,能夠大力推動茶葉產業的可持續性發展,茶葉產業的發展又將反過來進一步促進采茶機器人的發展。為了緩解人工采茶勞動力短缺和采摘效率低下的現狀,以及克服當前機械化采摘對茶葉無選擇性的缺點,本文以單芽、一芽一葉、一芽兩葉等類型的名優茶的智能化、自動化采摘為目標,提出將SCARA機械手與名優茶采摘技術相結合,進行基于SCARA機械手的采茶機器人研究。首先對農業采摘機器人、采茶機器人以及SCARA機器人目前的國內外研究狀況進行了介紹,并對機器人的運動控制內容進行了概述,然后針對特定的倒裝SCARA采摘機械手進行了建模與運動控制研究,并進行了仿真分析,最后提出基于SCARA采摘機械手的采茶機器人系統設計方案。本文的主要工作總結如下:

                          1.對SCARA采摘機械手的建模與分析。首先采用D-H參數法和解析法分別建立了SCARA采摘機械手的運動學正解和逆解模型:其次基于MATLAB和ADAMS軟件聯合仿真分析了SCARA采摘機械手的工作空間,在MATLAB中使用蒙特卡洛法分析了SCARA采摘機械手的理論工作空間,在ADAMS中搭建SCARA采摘機械手的虛擬樣機,通過對采摘手虛擬樣札的各個關節添加STEP函數驅動,實時運動生成了末端的軌跡圖和位姿圖,仿真結果表明SCARA采摘機械手虛擬樣札系統其術端實際運動的工作范圍與理論分析--致,能夠在一個完美的圓柱形空間內工作,通過在安裝空間。上的合理布局可以實現采茶機器人對茶葉的采摘廣覆蓋面和采摘高效率,確定了SCARA采摘機械于的選型:最后對SCARA采摘機械手進行了運動學仿真,結果表明對SCARA采摘機械手的運動學建模過程是正確的。這為基于SCARA采摘機械f的采茶機器入的系統設計提供了重要的理論支撐,對SCARA采摘機械手在采茶機器人中的空間位置布局提供了重要的理論參考價值。

                          2.對SCARA采摘機械手的運動控制研究。通過對茶葉采摘方式和特點的分析,選取采摘手工作空間內的運動起始點和待采摘的第1個茶葉點,在關節空間基于五次多項式插值法對SCARA采摘機械手的大臂關節和小臂關節逃行了采柴軌跡規劃:其次考慮到SCARA采摘札械手自身存在的不確定因素以及外界環境擾動的影響,基于SCARA采摘機械手的般動力學模型設計 了自適應所棒PD控制器,在無法獲得機械于精確的動力學夢數和存在時變環境擾動的情況下,控制SCARA采摘札械手各關節電機能夠準確跟蹤規劃的期望關節軌跡并通過Lyapunov理論分析驗證了采摘手系統在該控制器下的穩定性:最后聯合MATLAB/Simulink和ADAMS對SCARA采摘機械手在所設計的控制器作用下的功能可實現性進行了仿真驗證。通過MATLAB/Simulink的仿真結果發現隨著時間的增加,SCARA采摘機械手兩個關節的實際軌跡與期望軌跡逐漸趨于- -致。

                          位置:和速度跟蹤誤差都可以逐漸收斂到0附近:通過在ADAMS中對采摘手虛擬樣機的各個關節電機添加AKISPL樣條曲線驅動,得到其各個關節和末端的實際運動軌跡曲線,且觀察虛擬樣機在ADAMS中的運動動面可以發現在該控制器的作用下,采摘手的各個關節都能平穩運動,運動過程中沒有產生明顯的振動和沖擊現象,從而驗證了所設計的軌跡跟蹤控制器的穩定性以及該控制器在SCARA采摘機械手實際運動中的功能可實現性,有利于下一階段實現基于SCARA采摘機械手的采茶機器人系統的集成控制。

                          3.提出了- -種新型的基于SCARA采摘機械手的采茶機器人系統設計方案。

                          首先介紹了實際茶園環境并定義了研究的名優茶茶葉類型,基于對SCARA采摘機械手的建模與分析,提出采用SCARA機械手作為茶葉采摘主體機構進行采茶機器人系統設計?偨Y了基于SCARA采摘機械于的采茶機器人的工作原理:

                          然后根據所分析的茶園環境總結了采茶機器人的機械系統設計原則和設計需求,詳細介紹了基于SCARA采摘機械手的采茶機器人機械系統設計,提出采用多個倒裝SCARA采摘機械手交錯排列進行井行茶葉采搞動作,以減小采茶機器人的整體安裝空間,提高每-墊上茶葉的采摘效率,總結了多個SCARA采摘機械手在采茶機器人中的空間安裝布局及尺寸,并利用NX UG軟件建立了其中主體機械結構的三維模型:設計了小型的滑槽杠桿式的末端采摘器,其末端指尖采用滑塊切刀式結構,采用彈性橡膠墊片包覆其表面,以盡可能的保證茶葉葉芽的完整度,并對指尖進行了詳細的力學分析,得到茶葉采摘力與末端驅動力以及采摘器結構尺寸之間的關系。為末端采摘器的結構優化設計提供理論計算基礎:最后系統地介紹了基于SCARA采摘機械手的采茶機器人的視覺圖像處理系統和控制系統的設計。

                          6.2未來工作展望

                          本文通過對特定應用場景中茶園環境和茶葉類型的前期調研。提出了一種新型的基于SCARA機械于的采茶機器人系統設計方案。通過對SCARA采摘機械手的建模和工作空間的仿真分析,結合茶葉的采摘特點基于五次多項式插值法規劃采摘手各關節的運動軌跡,并針對SCARA采摘機械手設計了一種自適應軌跡跟蹤控制器,基于MATLAB和ADAMS仿真平臺進行了聯合仿真,驗證了SCARA采摘機械手建模的正確性和運動控制功能的可實現性,最終基于對SCARA采摘機械手的理論分析提出了基于SCARA機械手的采茶機器人系統設計方案。然而在實際平臺的研制和賣驗過程中,仍存在較多的問題需要考慮和進-步研究,未來工作展望如下:

                          基于SCARA機械手的采茶機器人系統集成控制方面,由于基于SCARA機械手的采茶機器人是由多種運動機構、三種控制器高度集成的系統,如何實現三種控制器之間的通信,使其同步工作是非常重要的研究課題。下- - 步將嘗試將茶葉嫩芽識別算法與SCARA采摘機械手的運動控制算法結合進行聯動控制,實現采茶機器人對指定類型的名優茶的自動識別和采摘功能:最后再實現采茶機器人車體機構的白動行走和避障控制。

                          SCARA采摘機械手的采茶軌跡規劃方面,本文只考慮基于五次多項式插值法對SCARA采摘機械手的各個關節進行關節空間的軌跡規劃,沒有考忠SCARA采摘機械手在任務空間內連續采摘多個茶葉目標時的時間最短或路徑最短等約束。下一步可以將SCARA采摘機械手的采茶軌邊規劃與最優優化標準結合。在任務空間內進行最短路徑下的采茶軌跡規劃,以此來實現采茶機器人SCARA采摘機械手高效的運動。

                          完成基于SCARA機械手的采茶機器人的樣機制作,并在實際茶園中進行采茶試臉,對其實際的采茶效果進行驗證。

                        參考文獻

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                          致謝

                          時間如白駒過隙,不知不覺我在科大已經度過了三年的時間;仡欉@三年的研究生生活,哭過,笑過,課堂上聆聽老師們講解新知識,課堂外與同學們相互討論各種問題難點,實驗室里和大家-起交流學術科研心得,一暮幕都仿佛發生在昨天-一樣。很幸運在這里遇見了這么多優秀的老師、師兄師姐和同學,感謝他們三年來在學習和生活中給子我的指導、鼓勵和照顧,在此,我想真心地跟他們道-聲感謝!

                          首先,我要感謝我的導師關勝曉老師。關老師對待科研的態度嚴謹認真,對待學生的態度真誠親和,每當我在項目過程中碰到問題時,關老師總能在第時間幫我梳理思路提供指導,為我答疑解感;在平時的學習和生活中,關老師也給予了我很多關心和幫助,感激之情無以言表。值此論文完成之際,再次向關老師表示由衷的感謝: .

                          其次,我要感謝實驗室里的所有師兄師姐和師弟們,為實驗室的科研生活帶來了很多活力。感謝周道洋、曾逸琪師兄和夏雨薇師姐在我剛進實驗室的時候,輔導我看文獻,帶我快速入門,在我科研上遇到困惑的時候,為我提供S很多建議和幫助:感謝同級的張慶伍同學以及王鍇、李亞杰、楊繼增、倪長好、梅建強等師弟們在項H過程中提供的寶貴建議利支持。同時,我也要感謝我的室友們,同寢三年,我們一起學習一起找工作,感謝她們在我最困難的時候給了我的各種幫助,為我出謀劃策,她們都是一-群很優秀的人,愿她們在今后的工。作崗位上繼續發光發熱。

                          最后,我要感謝我的家人們。-直以米,他們都是我最堅強的后盾,感謝父母在我求學過程中。 -路的理解和支持,為我提供了一個良好的學習環境;感謝姐姐從自身科研經歷出發為我提供的建議和指導。一路走來因為有你們的陪件,我并不孤單,希望你們永遠身體健康! .

                          感謝中國科學技術大學給予我這樣的學習機會,即將離開校園,感謝科大的培養,我會半記"紅專井進,理實交融"的科大校訓,不忘初心,繼續努力,做更好的白己!

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