梳齿式蓝莓采摘机械手的设计与试验研究

发布时间：2020-06-29 09:02

【摘要】：蓝莓为杜鹃花科,越橘属植物,其具有防止脑神经老化、保护视力和增强人机体免疫力等功效,是世界粮农组织推荐的五大健康水果之一。由于蓝莓具有较高的药用价值与经济价值,使蓝莓的种植面积不断增加,蓝莓的主要采摘方式基本上是传统的人工采摘,采摘难度大。目前,我国的蓝莓采摘机械处于研发与设计阶段。基于蓝莓的生物学特性以及蓝莓的生长环境,研制适合我国的蓝莓采摘机械手,并对蓝莓采摘机械手进行三维仿真分析与运动学分析,制作蓝莓采摘机械手的物理样机,对蓝莓采摘机械手的梳齿间距大小进行了试验研究。实现在蓝莓采摘过程中的机械化与智能化。本文根据参考文献的阅读和蓝莓的生物学特性,依据蓝莓植株的生长环境确定了采摘机械手的结构参数,确定了梳齿式蓝莓采摘机械手结构组成,运用图解法确定了梳齿式蓝莓采摘机械手的工作空间,利用Por/E三维软件建立了梳齿式蓝莓采摘机械手的三维模型,并对其进行了干涉检验与仿真分析,结果表明蓝莓采摘机械手不存在干涉现象,运行平稳。对采摘梳齿进行有限元分析,得出采摘梳齿的强度与刚度满足要求。利用D-H参数法建立梳齿式蓝莓采摘机械手的连杆坐标系与梳齿式蓝莓采摘机械手的运动学方程,应用MATLAB软件对梳齿式蓝莓采摘机械手进行工作空间仿真分析,得出了采摘空间范围。根据运动学方程建立了梳齿式蓝莓采摘机械手的雅可比矩阵,得出采摘机械手的关节速度关系,运用ADAMS软件对梳齿式蓝莓采摘机械手进行了动力学仿真分析,得出了蓝莓采摘机械手的关节角速度变化关系,验证蓝莓采摘机械手运动学理论分析的正确性。制作梳齿式蓝莓采摘机械手的物理样机,同时对梳齿式蓝莓采摘机械手的驱动方式与控制部分进行了选择,对梳齿式蓝莓采摘机械手的梳齿式采摘机构进行了梳齿间距大小测定试验,得出蓝莓采摘机构的梳齿间距在7.0~8.5mm范围内,对蓝莓采摘的效果最好。
【学位授予单位】：黑龙江八一农垦大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S225.93;TP241
【图文】：

图 1-1 高丛蓝莓采摘机Fig.1-1 The high-plex blueberry picking machine自主生产的自走轮式旋转蓝莓采收机[17]如图 1-1 所示集蓝莓果实较快速，缺点为蓝莓机在行进的过程中容完整度无法很好的控制。

3图 1-2 手推式矮丛蓝莓采摘机Fig.1-2 The hand-push blueberry pickers picking machine研制的手推式矮丛蓝莓采摘机[18,19]如图 1-2 所示，其采摘时使蓝莓植株受到损伤，在行进过程中矮丛蓝莓输送带上掉落，导致蓝莓果实的损失与损伤，同时从到刮伤，在整个采摘作业过程中，蓝莓果实非常容易摘机不利于运输。的动力源，蓝莓采摘机分自走式蓝莓采摘机与牵引式

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 关慷慨;刘维;陈雪;刘通;;矮丛蓝莓采摘机的机械结构设计[J];吉林化工学院学报;2017年11期

2 鲍玉冬;杨闯;赵彦玲;刘献礼;郭艳玲;;基于碰撞变形能的机械采收蓝莓果实碰撞损伤评估[J];农业工程学报;2017年16期

3 王景巍;王海滨;李志鹏;薛伟;曹国昕;;振动式蓝莓采摘机槽型凸轮传动装置的设计与分析[J];东北林业大学学报;2017年10期

4 李宪华;盛蕊;张雷刚;宋韬;张军;;六自由度模块化机器人手臂奇异构型分析[J];农业机械学报;2017年07期

5 王梁;;履带行走式机械驱动链轮的动力学仿真与疲劳分析[J];煤矿机械;2016年11期

6 李亚东;孙海悦;陈丽;;我国蓝莓产业发展报告[J];中国果树;2016年05期

7 王建伟;薛芳喜;;基于ADAMS的搬运机器人运动学分析与动态仿真[J];机械工程师;2016年04期

8 刘俊杰;杨圣虎;蔡晓华;吴泽全;;基于D-H法的挤奶机器人机械臂运动学分析[J];农业科技与装备;2015年10期

9 张翔翔;孙孟园;蔡德旺;张发晓;;基于ADAMS的插齿机动力学仿真分析[J];南方农机;2016年01期

10 李瑞霞;李粉霞;杨洁明;周晋阳;;基于D-H法的串联机械手臂工作空间分析[J];机床与液压;2015年21期

本文编号：2733688