- 文献综述（或调研报告）：
目前，国内外许多研究机构与学者已对类人机械臂展开了相关研究，以采摘机器人为例。[1]日本著名学者近藤直研制得七自由度得番茄采摘机器人，采摘成功率约为60％；比利时Joban Bactcn等人研制出了一种6自由度苹果采摘机器人，运用液压升降装置，采摘速度约为8-10s/个，成功率约为80％；国内南京农业大学研制得水货采摘机器人为Motoman-SSF2000型工业六自由度机械臂，采取成功率仅为40％。王东升，张亮等人为了增强机械臂的普适性、承载性。采用新型两自由度并联机构：腰关节、大臂结构和肘关节配有行星齿轮减速器，提给扭矩增大承载能力；整个机身驱动采用闭环直流步进电机；配合机械臂结构使用的直线滑台选用同步带直线滑台。借助CAD技术做图绘制出模拟工作空间，通过建立尺寸优化的数学模型，在导入MATLAB变成得到最优解。在机械结构设计的基础上，对联合机械臂各部分各部分进行运动学及动力学分析，再通过ADAMS进行仿真，利用遗传算法对尺寸优化模型进行优化求解，再进行零件的强度分析。[2]明添等针对安装于排爆机器人移动平台上的五自由度操作臂实际结构，结合排爆机器人研制项目，基于拉格朗日法研究安装于移动平台上的操作臂的动力学特性，建立动力学模型，推导出拉格朗日动力学方程和参数；然后模拟排爆抓取任务，规划了操作臂各关节三段式五阶多项式运动规律，由动力学方程仿真求得各关节电机的力矩变化规律，并结合电机性能参数验证了运动规划的合理性。[3]张立勇等对一种油茶果采摘机械臂进行了优化，原机器一种6自由度机械臂，该种机械臂仅能实现采摘头在水平面位置的调整，对于采摘头在垂直方向还没有进行讨论，因此改进为一种多自由度采摘机械臂，能够保证采摘头以最佳的姿态进入油茶树中进行采摘，其实验结果表明动臂液压缸安装距离对油茶采摘机械臂采摘空间指标均能产生显著影响。
而关于液压系统驱动的操作臂，文献[4]研究了两种液压杆在不同位置的关节型机械臂，并从其设计参数、刚度要求、结构等方面分析了两种机械臂的优劣势。从车载液压机械臂设计的特殊工作性能要求为重物转载工作考虑选用其中一种方案。文献[5]MATLAB/Simulink模块建立机械臂仿真模型，验证机械臂的路径和位置规划。仿真结果表明路径规划以及机械臂在特定点的位姿符合取苗要求。文献[6]是介绍了基于ADAMS-SIMULINK的机械臂关节运动学分析和联合仿真，将关节的ADAMS运动学模型中的传感器和执行器参数直接嵌入到MATLAB环境中，形成伺服控制系统设计。通过比对样机的实验数据，对虚拟样机参数进行了优化。文献[7] 周万龙等根据实际工况用弹簧阻尼对液压缸进行等效处理，求解液压挖掘机机械臂静平衡状态下主要机械臂应力分布及液压缸受力特性，应用虚拟阻尼弹簧等效液压缸连接，建立了虚拟阻尼弹簧计算模型，求解了危险工况位姿时的刚度和阻尼值，应用有限元软件ANSYS对挖掘机危险工况位姿时进行静力学分析，得到应力集中区域及最大应力分布位置，为机械臂的设计制造、优化分析提供依据。文献[8]提出了一种采用液压驱动的大型轻型机械手数学建模的系统方法。 已经表明，适当选择用于近似梁的弹性弯曲的基函数对于在模型中包含静摩擦具有显着的优点。 此外，移动式混凝土泵的模拟和测量结果已经证明了所提出的建模方法的准确性和可行性。
在此基础上，对机器人的发展和机器人工具箱的使用进行进一步的调研，谭明等针对近年来国内外机器人领域的一些主要研究进展进行介绍, 并以此为基础, 通过分析和梳理, 探讨机器人技术研究中的难点和热点，以及可能的发展趋势。[9] 顾震宇介绍了全球工业机器人 产业的现状和发展趋势,以及工业机器人的几大主要应用国和制造国。[10]王晓明介绍了利用MATLAB机器人工具箱对机器人设计研究的用处。[10] Imran Sajjad等重点研究了在MATLAB中使用机器人工具箱来模拟两足人形机器人的运动和环境物理。[11]丁志鹏等在 Matlab 环境下对六自由度工业机器人进行运动学逆解研究，给出了解出机器人运动学解的实例。[12]
文献[13][14][15]为后续设计提供参数与公式帮助。
参考文献
[1]王东升.新型混联采摘机械臂设计与分析[D].河北:河北科技师范学院,2019
[2]张立勇,饶洪辉,罗时挺,余佳佳,刘木华.基于ADAMS的油茶果采摘机械臂试验设计及优化[J].农机化研究,2017,39(11):158-163.
[3]明添,钱瑞明.排爆机器人五自由度操作臂动力学分析[J].机械设计与制造工程,2014,43(09):13-17.
[4]杨晓敏.车载液压机械臂结构分析及设计[J].机电信息,2016(33):115-116.
[5]李建刚,尹文庆,胡飞,等.基于 MATLAB/Simulink 的 取苗机械臂运动轨迹仿真[Z].南京:南京农业大学工学院,2009.
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