我国是世界第一大水果生产国，也是世界第一大水果消费国。水果种植业的迅速发展提升了果园机械的市场需求。采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33%～50%，目前我国的水果采摘绝大部分还是以人工采摘为主。采摘作业比较复杂，季节性很强，若使用人工采摘，不仅效率低、劳动量大，而且容易造成果实的损伤，如果人手不够不能及时采摘还会导致经济上的损失。使用采摘机械不仅提高采摘效率，而且降低了损伤率，节省了人工成本，提高了果农的经济效益，因此提高采摘作业机械化程度有重要的意义。

本系统主要由两部分组成。分别是由机械臂组成的抓取模块，由TCS3200组成的颜色识别模块。

作品采取以球面坐标系为基础，来操控机械臂的方案，通过改变水平面转过的角度，垂直面转过的角度，和机械臂伸长的长度来控制机械手在三维空间中的移动。

作品以中心为基准向两边分别展开约为60度的搜索圈，当它发现物体后，会分辨物块颜色并且对当前位置进行记录，而后对物块进行抓捕，翻转和放置。不同颜色的物块会被放置到不同区域。实现分类管理。

目前机械臂的有效扫描半径为10cm至20cm，在这个区间内，机械臂能完成其应有功能。

机械手臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维（或二维）空间上的某一点进行作业。

如下图为常见的六自由度机械手臂。他有X移动，Y移动，Z移动，X转动，Y转动，Z转动六个自由度组成。

结构形式：

       水平多关节机械手臂一般有三个主自由度，Z1转动，Z2转动，Z移动。通过在执行终端加装X转动，Y转动可以到达空间内的任何坐标点。

直角坐标系机械手臂有三个主自由度。X移动，Y移动，Z移动组成，通过在执行终端加装X转动，Y转动，Z转动可以到达空间内的任何坐标点。

由机械臂带动TCS3200移动，使TCS3200能移动到与物块大约1cm处，并由物块颜色返回一个频率值给单片机。

通过控制机械臂的摆动来带动颜色传感器进行扫描，当颜色传感器看到颜色时，机械臂会伸长其长度以确认颜色，在确定其颜色后，机械臂执行抓取放置程序，不同颜色的物块会被放置到不同的区域，从而实现对不同颜色物块的分类。

由于本系统使用的处理器为MSP430。所以本系统需要为其提供3V供电。本系统使用专用5V电源接口供电。在接口中使用电源管理芯片来将系统供电分别分成5V和3V供电。如图3-2所示。

晶体振荡器经常被使用来提供时钟信号或者称之为晶振。门电路的正常工作的首要因素就是在系统中要具有晶振提供时钟震荡，单片机只有在拥有晶振信号的情况下才能正常工作。晶振的作用非常大，例如在程序中需要使用晶振来确定某个程序执行的时间。在某些情况之下，可以知道某指令需要几个周期来执行，执行一个程序或者一个函数具体所需要花费的精准时间可以通过晶振参数可以知道。通常晶振也会被用在一些电脑器材当中。晶振的时钟信号经过倍频器可以将频率提高到很高的情况。然后供给一些要求频率高的器件使用。当然，高频率的时钟也可以通过分频器进行降频。并且同一个时钟信号可以降频成多个时钟源，供给多个外接设备使用。

次毕业设计运用的是C语言。在MSP430单片机中，编写相关的程序允许使用C语言和汇编语言。但是汇编语言有其独有的特点，那就是不好读懂不方便理解。所以本系统不使用汇编语言。C语言比较汇编语言，其优势最明显的是本系统可以进行模块化编程。各个不同的功能能够完美的封装成不同的函数。保证每个函数只完成一件事。通过多模块的搭配使用最终完成设计。C语言和其他高级语言相比，其优势在于高级语言如果要运行在电脑上，首先要安装运行环境，例如Java我们就需要安装java的 jdk。通常情况之下，C语言可以在任何系统中直接运行。而且C语言同时也可以运行在任何芯片上。在本设计中使用的MSP430单片机，无法在其上面运行系统。所以无法搭建供Java等高级语言所运行的环境。综合考虑，本设计使用C语言完成软件部分代码的编写。

程序记过初始化之后，颜色传感器观察颜色分为三部分，机械臂先探头若看到绿色就直接抓取，若未发现绿色，则继续扫视一周看到就抓去，一直未抓就一直扫，知道抓取到物块，抓取到后放到相应位置。  

作品可应用于蔬果的采摘，以苹果为例，未成熟的苹果呈现为青色，而成熟的则为红色，识色机械臂可以很好的分辨成熟与未成熟的苹果，采摘成熟的，而“放过”未成熟的。