一种新型混合驱动花卉盆栽机构设计与试验研究

发布时间：2024-01-29 21:17

　　为了使得花卉盘栽机械结构轻简、控制方便、实现取栽一体化,该文对以五杆机构为载体的混合驱动并联机构进行研究。根据花卉移栽作业的农艺要求,设计出盆栽作业中有利于实现取苗和植苗的"尖嘴形"工作轨迹,通过移栽轨迹建立机构参数求解的数学模型,并将五杆机构拆解为两个杆组,基于遗传算法和基于Pareto排序的NSGA-Ⅱ优化算法分两个步骤进行优化,最终优化出机构参数,与同类设计相比,机构移栽轨迹高、机构尺寸小、结构紧凑、实时可控电机角加速度波动小、换向次数少、运动精度高。基于优化得到机构参数建立机构的三维模型,通过Adams虚拟仿真验证了模型设计的正确性,在此基础之上试制了样机,采用stm32单片机通过DDA运动插补算法拟合两原动件的角位移函数曲线,实现两台电机的同步联动运动控制,最后开展了样机移栽实验,试验中取苗成功率为90%-93.4%,盆栽成功率为80.5%-86.9%,表明了机构能够在花卉移栽中实现取栽一体化工作。

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