基于并联机械臂的红花采摘装置的设计与研究

来源 :新疆农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nicoljoe001
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
红花作为新疆地区重要的旱地农作物,具有较高的经济价值,但目前红花采摘作业仍需依靠大量人工完成,难以达到经济时效的采摘效果,且现有的红花采收机械基本为半人工或机械盲采形式,人工需求量大、花丝含杂率较高,因此市场亟需一种智能化的采摘装置,以降低人工劳动力需求提高采收效率,实现红花自动化、智能化的采摘目标。本文对国内外红花采收机械、农业采摘机器人、并联机器人的研究现状进行了总结与分析,结合我国红花种植的农艺要求,研发设计了一款基于并联机械臂的红花采摘装置。其主要研究内容如下:(1)提出了基于并联机械臂的红花采摘装置的总体设计方案,针对关键部件并联机械臂、末端采摘装置展开了设计与分析。首先,初步确定了并联机械臂的结构参数并搭建三维模型;再利用矢量法建立了并联机械臂的运动学模型,通过该模型对机械臂的逆运动学、速度、加速度和奇异性展开详细分析;基于MATLAB仿真软件,利用蒙特卡洛法仿真分析出并联机械臂的三维工作空间并完成了三维点云图的绘制;根据红花的物理特性分析,确定了末端采摘装置的设计方案,提出了曲柄滑槽剪切装置并进行了运动学分析。(2)基于PC机+下位机通用控制模式,确定了运动控制系统的总体设计方案;根据设计方案要求进行了硬件选型,进一步根据电气元件展开了具体的控制方案设计,其中运动控制器、CAN通讯协议、伺服控制系统、并联机械臂及限位开关是运动控制系统中的主要组成部分;在此基础上,完成了控制系统中坐标转换程序模块、电机驱动程序模块和红花采摘程序模块等主要模块的程序编写。(3)展开了并联机械臂的验证试验,其结果证明逆运动学数学模型建立正确;设计了“直线型”运动轨迹,并采用绝对直线运动指令Move Linear Absolute对机械臂进行运动控制;为确保定位精度,进行了绝对零点校正和误差标定试验,得到其平均空间位置坐标误差为2.39 mm,结果表明精度满足实验要求;最后开展了采摘验证试验,得到平均采摘成功率为76.6%,验证了基于并联机械臂的红花采摘装置的设计满足红花自动化采摘的要求。
其他文献
农业保险是规避风险、降低经济损失的有效措施,在农业生产经营活动中能有效规避风险、增强农业生产经营者承灾能力、使农户维持较稳定的农业收入,促进农村农业发展和经济的稳步增长,是发展三农的助推器。我国在2018年开始实施棉花价格保险,目前处于试点阶段。然而,价格保险在试行中出现了一些问题,如农户认知低、缺乏专业人才、宣传不到位、农户参与意愿影响因素多等。文章利用对博乐市农户调查的451份问卷进行分析,意
学位
目的 探讨复方三七护脉汤对心血瘀阻型冠心病稳定型心绞痛患者血脂水平的影响。方法 选取收治的130例心血瘀阻型冠心病稳定型心绞痛患者,随机分对照组和研究组各65例。对照组采用西药进行常规治疗,研究组在对照组基础上使用复方三七护脉汤治疗,连续治疗6周后展开疗效及安全性评价,并观察两组治疗前后中医证候积分、血脂指标的差异性。结果 研究组治疗总有效率(96.92%)较对照组(83.08%)高(P<0.05
期刊
随着我国农产品市场竞争的不断发展,人们对地域特色农产品的需求越来越强,铜仁市特色农产品产业近年来有了显著的发展,以农产品品牌建设为核心,大力推进现代特色农业发展,促进了“白水贡米”等多种特色农产品的生产与发展,“白水贡米”品牌建设是当地产业发展的重点战略布局,大力发展“白水贡米”品牌,无论是在占据省内省外大米市场上,还是在带动当地经济发展上,都有重大的意义。目前,“白水贡米”品牌仍在发展阶段,对其
学位
产业带贫是一个系统工程,构建产业带贫体系不能仅着眼于产业本身,而应该从各方面进行综合分析,产业带贫并不只是为了促进和巩固农户增收致富、带贫和预防返贫问题的必然产物,也是能够为以后解决产业发展的困境以及乡村振兴提供借鉴意义。论文以利益相关者理论、农业发展理论和政府扶贫能力建设理论为指导,通过查阅相关的文献,并运用问卷调查和实地考察的方式,研究岷县当归产业带贫成效及其影响因素。主要内容包括:第一,从岷
学位
近年来,受疫情影响乳制品消费增速有所下降,再加上国内现有的大型乳企业占据大量市场,竞争激烈,留给中小企业的利润空间不足,所以使用成本控制管理是中小乳业公司增加利润的途径之一,借鉴大规模企业的供应链管理方法,或许可以帮助中小乳业公司在红海战略中获得一席之地。地处新疆昌吉自治州的A乳业公司一直以黄金奶源带为主打产品优势,但是近年来多家新疆本土品牌争相建立,多家企业共用多家牧场奶源,黄金奶源带的优势逐渐
学位
棉花以及纺织品在人们的生活中占据非常重要的地位,棉花种植业是农业经济的重要组成部分,历来受到政府的重视。沙湾县是优质棉基地建设县,因此,研究沙湾县棉花生产投入产出效率的影响因素,并据此提出提高沙湾县棉花生产投入产出效率的对策,具有重要意义。基于此,运用文献研究法对棉花生产投入产出效率有关的资料进行梳理与整合,对投入产出及效率概念做出合理界定。根据统计数据和实地调研资料,分析了沙湾县农业经济发展现状
学位
目的 探讨麝香保心丸联合常规西药治疗心血瘀阻型冠心病心绞痛的临床效果。方法 将2019年1月至2020年12月我院收治的80例心血瘀阻型冠心病心绞痛患者随机分为对照组(40例,常规西药)和观察组(40例,常规西药+麝香保心丸)。比较两组的治疗效果。结果 观察组的治疗总有效率高于对照组(P<0.05)。治疗后,观察组的总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)水平及全血高切黏度、全血低切黏度、血浆黏度低于对
期刊
改革开放以来我国经济增长迅速,取得了举世瞩目的成就,而经济增长的物质资本积累很大程度上依赖于本国银行体系与信贷市场,信贷对经济增长的影响究竟如何?同时,不同区域经济增长的差距日益扩大,银行信贷在各区域投放的不均衡性也日渐凸显,不同地区的信贷扩张的经济效应是否存在差异也值得进一步研究。基于此,本研究从信贷扩张的视角,探讨信贷扩张对区域经济增长影响的时空异质性,对充分发挥信贷的功能以促进区域经济增长具
学位
三十年来,北京教育系统各级关工委充分发挥“五老”优势,为促进青少年健康成长和全面发展作出独特贡献。立足新起点、面向新征程,深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,以强烈的政治责任感、奋发有为的精神状态和求真务实的作风,把党的二十大精神贯彻落实到教育系统关工委工作各方面、全过程。
期刊
棉花是一种重要的经济作物,棉秆作为其主要副产品,是一种优质的可再生生物质资源。棉秆整株拔取能降低病虫害传播以及根茬对耕整地作业等环节造成不良影响,实现资源再利用。现有棉秆整株起拔机械存在漏拔率、拔断率高等问题,因此根据新疆机采棉种植的农艺要求,设计了一种前置式皮带夹持输送棉秆起拔机并制作了样机,试验结果表明,该机具能够实现棉秆的整株拔起和有序铺放。本文主要工作和结论如下:(1)对棉秆进行了物理力学
学位