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人工搬运是通过手或身体力量传送或支撑重物。搬运装置是一种代替人工进行搬运的机械化设备,在物流,仓储等领域有着广泛的应用。目前,设施农业高层栽培架上的组培筐仍然是人工搬运,而且,为了提高空间利用率,每层摆放2排组培筐。随着用工成本的上升和劳动力资源的紧缺,人工搬运已无法满足高速发展中现代化设施农业的生产要求。因此,研究设施农业组培筐深位搬运装置对设施农业的发展具有一定的促进作用。 本文对搬运装置进行机构设计、仿真分析与实验研究,最后,搭建了抓取原型装置,对两种抓取方式进行实验,并成功实现抓取,主要工作如下: 1、根据栽培架和组培筐的结构特点,对抓取方式、抬升机构和平移机构进行了创新设计,建立了三个搬运装置的方案,并对三个搬运装置的实施过程进行了阐述,最后通过对比分析,确定基于行程倍增的抓取方式。 2、以接触动力学和非线性连续碰撞模型为基础,建立了抓取过程中的碰撞模型,详细研究了抬升速度和水平速度对抓取过程的影响,由Adams软件进行仿真分析,通过多组实验对比,确定了较优的抬升和水平运动参数。 3、采用多体动力学模型,建立搬运装置的动力学模型,对搬运装置作业中危险工况进行理论计算和仿真分析,增设了防倾倒装置,该防倾倒装置经模拟试验能够保证搬运装置的安全工作。 4、完成了抓取原型装置的搭建,对手爪抬升的抓取方式和气爪抓取方式进行了试验,并成功进行了组培筐抓取实验。 通过对设施农业组培筐深位搬运装置的设计与研究,对组培筐抓取过程中的关键参数进行了探索,还对整个搬运装置工作过程的稳定性进行分析,为进一步研究奠定了基础。