科研产出
柑桔采摘机器人末端执行器设计与试验
《中国南方果树 》 2024 北大核心
摘要：针对现有柑桔采摘机器人末端执行器单果采摘时间长、采摘成功率低等问题，以20SiMnMoV合金结构钢为材料，设计制作了一款柑桔采摘末端执行器。该末端执行器主要由抓取机构、剪切机构、连接架及控制系统等部分组成，通过控制系统，抓取机构可以实现柑桔无损抓取，剪切机构可将果梗与柑桔快速分离。应用CATIA软件建立末端执行器的三维模型，借助UG与ABAQUS软件对其进行模态分析与静强度分析，得到末端执行器在采摘柑桔过程中不会发生共振，最大变形量为0.077 mm,最大应力为853.1 Mpa、小于材料屈服强度。在脐橙园田间采摘试验结果表明，在采摘机器人机械臂姿态的采摘角度为45°,切割刀刃角度为45°,空压机气压为6 kPa时，采摘成功率最高，单果采摘时间接近最小。该柑桔采摘机器人末端执行器采摘速度高，控制难度低，与机械臂集成度高。
关键词： 末端执行器 动力学分析 模态分析 静强度分析 柑桔采摘
全文链接
请求原文
小型玉米脱粒机机架模态分析与优化设计
《干旱地区农业研究 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为避免小型玉米脱粒机机架与外部激励频率发生共振，保证工作稳定性，对小型玉米脱粒机机架进行多目标优化设计。使用ANSYS Workbench软件构建机架有限元模型及模拟分析前6阶模态和振型，得出优化前机架前6阶固有频率为48.26～156.76 Hz,其中1阶固有频率接近电动机产生的激励频率。通过灵敏度分析法探索影响机架1阶固有频率和质量的因素及次序，确定优化设计因素，并建立因素与优化目标数学模型，采用中心复合设计（CCD）和最佳填充空间设计（OSF）试验方法进行仿真。仿真结果表明，影响频率的结构参数从大到小依次为挡料板厚度、方钢及侧板厚度、下料板厚度、导风板厚度、下料板与导风板夹角；两种试验法对质量的优化结果接近，但在提高1阶固有频率方面CCD要优于OSF,CCD优化方案对机架的1阶固有频率提高了16.8%,质量下降了17.1%;最后通过振动分析仪测定优化前后机架固有频率，测得改进后机架1阶固有频率实际值为57.48 Hz,达到了避免共振的目的，整机作业过程稳定、安全可靠，同时为相关机具的优化改进提供了理论参考。
全文链接
请求原文
果园凿型铲式深松机优化设计与试验
《农业机械学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对目前我国果园深松机深松铲的铲柄与机架联接处经常由于强度不够而出现变形、断裂和损坏等现象,设计了一种凿型铲式深松机。采用CATIA对凿型铲式深松机三维建模,运用ABAQUS、ISIGHT与FE-SAFE软件对凿型铲式深松机数字化模型进行结构优化设计与疲劳寿命分析。田间试验结果表明,轻量化后的深松机作业时,当前进速度为2.1 km/h、耕深为350 mm、土壤含水率为15%时,强度性能扭矩最小,深松效果最佳。通过软件ISIGHT的优化设计及FE-SAFE的疲劳寿命分析后,整机质量由0.55 t降低到0.45 t,降低了16.4%,实现了轻量化设计,为果园深松机的自主研发提供一定的参考。
全文链接
请求原文
基于柔性夹持的青菜头收获机设计与试验
《农业机械学报 》 2020 EI 北大核心 CSCD
摘要：为解决西南丘陵山地青菜头机械化收获问题,结合青菜头生物特性和农艺要求,设计了一种具有柔性夹持功能的小型青菜头收获机。阐述了整机结构与工作原理,并对样机关键部件进行了结构设计和理论分析,柔性夹持装置初始间隙为60 mm,最大允许通过青菜头直径为150 mm,分析得到夹持输送带速度为0.37 m/s、所需最大夹持力为38.04 N;对割台架的仿地形能力和结构动力特性进行了分析,可得该结构允许地形起伏度为50 mm,在安装割刀位置振幅最大,前5阶固有频率为115.63～783.60 Hz,远大于发动机和地形产生的激励频率,因此不会发生共振现象。田间试验结果表明,切割及夹持输送机构运行平稳、振动小、切割有力、夹持力度适中;切割成功率为89.5%,青菜头损伤率为10.8%,实际工作效率为0.035 hm2/h,各项性能指标基本满足设计和农艺技术要求。
关键词： 青菜头 收获机 模态分析 柔性夹持装置 仿地形 丘陵
全文链接
请求原文
首页上一页1下一页尾页
