文洛型温室路轨通用机器人底盘的结构设计与稳定性研究

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wheatsnow
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
文洛型温室可为作物创造适宜的生长环境,已成为设施农业的重要组成部分。文洛型温室机器人的出现,减轻了劳动者的作业强度,提高了作业效率。底盘作为机器人的重要组成部分,其结构性能对机器人的作业方式、作业效率、稳定性、灵活性等具有重要影响。针对当前文洛型温室采摘、运输、植保机器人底盘存在通用性差、对地面平整度要求高、转向稳定性差的问题,本文设计了一种文洛型温室路轨通用机器人底盘。通过增加减震装置,提高对不平整地面的适应性。基于理论分析及动力学仿真对底盘转向与越障稳定性进行研究,并进行转向稳定性试验。在底盘内部设计连接部件,对通用型底盘的应用进行说明。该研究可为文洛型温室机器人底盘的设计与优化提供理论依据及参考。主要的研究内容及结论如下:(1)底盘的整体结构设计。根据底盘的作业环境,确定了文洛型温室路轨通用机器人底盘的总体结构设计方案,并对电机、减震弹簧、链条等关键部件进行了计算选型。基于轮系布局对底盘静态稳定性、动态稳定性和驱动力的影响,构建了多目标优化数学模型并通过人工蜂群算法进行求解,优化后静态稳定性提高了6.54%,动态稳定性的侧倾角(?)1与俯仰角(?)2分别降低了6.73%、4.91%,最大驱动力降低了2.28%。对作业过程中受力较大的部件进行了静力学仿真,经验证其强度、刚度满足使用要求。(2)转向运动及其稳定性分析。为确保底盘在温室地面有限空间内顺利转向,对底盘的转弯半径及所需的转向空间进行了分析,结果表明底盘最小转向空间为半径966mm的圆形区域,可满足作业环境要求。驱动轮侧滑、滑转将影响转向的稳定性,进而影响路轨切换。基于理论分析对侧滑、滑转现象进行研究,确定了影响转向稳定性的因素,分别为:驱动轮的角速度、驱动轮的角加速度、静摩擦系数、偏心距、车轮轮心间距、车体尺寸、负载。(3)转向和越障稳定性动力学仿真。基于ADAMS软件进行原地转向和越障稳定性动力学仿真。以转向中两驱动轮轮心位移速度与底盘旋转中心的偏移量为转向稳定性评价指标,通过仿真对影响转向稳定性的因素进行了验证,并确定了各因素对转向稳定性的具体影响趋势。以两驱动轮的接触力、竖直位移曲线和驱动力矩为性能评价指标,进行越障稳定性分析。结果表明越障过程中两驱动轮不会出现打滑、悬空的现象,验证了所设计的减震装置可满足温室地面作业要求。(4)稳定性试验研究及通用性应用。运用Box-Behnken中心组合试验方法,以驱动轮角速度、驱动轮角加速度、静摩擦系数、偏心距为试验因素,以轨道中心线与底盘中心线的偏移量和转向对轨时间为评价指标,进行正交试验。建立各试验因素与评价指标的回归模型,通过响应面分析各试验因素的影响趋势,并进行试验参数优化。模型预测结果表明:最优底盘转向对轨的工作参数为驱动轮角速度1.3rad/s,角加速度0.9rad/s~2,静摩擦系数0.7,偏心距0mm,两中心线的偏移量为7.586mm,转向对轨时间为4.497s。进行温室现场最优参数验证试验,试验结果与模型预测值的相对误差均小于5%。在试验样机的基础上,分别在底盘内部增加与植保、采摘、运输平台相连接固定的部件,可实现不同作业情况下平台的快速更换,提高了底盘的通用性。
其他文献
在我国经济快速发展的背景下,制造业的转型升级和高质量发展必须采用数字化手段为基础。电力装备制造业在全球的市场竞争中,只有借助大数据和人工智能技术驱动行业的快速发展,构建电力装备制造云平台,推动信息化建设,才能保障市场核心竞争力。在大数据技术驱动装备制造业转型升级的背景下,对电力装备制造企业的信息化建设进行深入分析,以此提高电力装备制造业的附加值,为我国电力装备制造高质量发展和转型升级提供技术保障。
2021年唐朝墩古城遗址考古发掘,在城址北部中央位置发现并清理出1处景教寺院遗址,主体坐东朝西,形制结构特点鲜明,包括南北两组建筑,由中殿、祭台、若干房间、后廊等部分构成,主体年代为高昌回鹘时期,历经复杂的建造、修缮、毁弃和重建过程。寺院遗址内出土了大量题材珍贵的壁画,包括头带十字架的圣像、权杖、棕枝、回鹘文题记、“也里可温”榜题等内容,体现出丝绸之路上东西文化的交流与融合。
本文对组成植被种类的生活型谱和叶的性质进行了分析,并与邻近地区作了比较.结果表明,地处亚热带和暖温带过渡区的本区植被,在群落的外貌特征上与暖温带更接近,体现了更多的北亚热带阔叶混交林的性质.通过对群落结构特征的分析,发现次生群落在体现强烈的次生性质的同时,也反映了由亚热带向暖温带过渡的某些特征.笔者认为:作为北亚热带与中亚热带过渡类型的本区植被,因具有更多的阔叶混交林的性质,宜归属于北亚热带常绿与
期刊
岩土锚固技术因其经济高效、实用性强等特点,在边坡工程和地下工程中作为最常采用的加固支护手段。但是锚杆支护结构多处于隐蔽且复杂恶劣的工作环境中,存在的侵蚀性介质和杂散电流往往导致锚杆在长期工作过程中被侵蚀甚至失效破坏。尤其在近海区域的岩层多节理发育,海水极易通过节理裂隙渗入锚固结构,海水中的氯离子作为催化剂能加快对锚杆的侵蚀速度,对近海区域的工程建筑造成严重威胁。因此,随着沿海城镇化的快速发展,锚固
目前农作物病害主要采用化学防治,但是化学药剂会使各种植物病原菌产生抗药性,同时会造成土壤中农药的残留,破坏生态平衡。而生防菌芽孢杆菌作为农作物病害生物防治的拮抗菌,能够产生代谢物质抑制病原菌的生长,同时还具有改善土壤环境,且病原菌不会产生耐药性的特点。因而,对于挖掘新的芽孢杆菌以及相关研究,能够为丰富植物病害中生防菌资源以及开展绿色防控药剂的分子设计与研发应用提供科学依据。本研究在前期获得一株具有
红螯螯虾是我国重要的经济虾类之一,近年来,随着螯虾养殖业的发展,种质退化和病害问题日益严重,尤其是红螯螯虾的肠道健康问题引起普遍关注。大量研究表明,乳酸菌能够调节动物肠道微生态平衡,促进动物健康生长,提高其免疫性能,但其在红螯螯虾方面较少进行研究和应用。本研究通过对比试验,探究饲料添加乳酸乳球菌对红螯螯虾生长和免疫性能及其肠道菌群的影响,为微生态制剂在虾蟹类养殖中的合理应用提供科学依据和试验数据。
为了更好地践行职业教育,围绕立德树人的根本任务,探索“岗课赛证”融合育人,落实“课程思政”建设,创新“线上线下混合式”教学模式,持续深化教师、教材、教法“三教”改革。专业核心课程和思政教育的融合目前还处于磨合阶段,相关研究还不够充分。以高职Web服务器端开发课程为例,开展教学设计及实施,探讨专业课程和思政教育的融合实践。
汉语国际教育专业实践课程思政是培养合格汉语国际传播人才的需要,能够丰富和完善汉语国际教育专业思想政治教育体系。优秀的传统文化、坚定的政治立场和思想信念、良好的心理素质、团结协作精神以及创新意识和创新能力是汉语国际教育专业课程思政包含的主要内容。汉语国际教育专业课程思政的实践路径包括:更新思想政治教育理念,明确课程思政教育的内容;宏观统筹、合理布局,建立和完善考核与评价机制;提升专业教师课程思政的素
抗生素在养殖生产中产生了较大的副作用,严重抑制了我国畜牧业的发展,为此需开发一种新型“绿色、安全、高效”的饲料添加剂对其进行替换,而益生菌就是可行性选择。植物乳杆菌(Lactobacillus Plantarum)作为其中的佼佼者,具有耐酸、耐高压、活菌数高等优点,是理想的实验对象。为了验证实验室分离的植物乳杆菌LP-37作为饲料添加剂在不同动物养殖生产中的具体效果,饲料中添加植物乳杆菌LP-37