马铃薯联合收获机输送臂的运动仿真

马铃薯联合收获机输送臂是一个二自由度刚性连杆机构,结合输送臂的本体特征建立了输送臂的运动学方程,通过控制输送臂的末端位置,使输送臂能够按照给定的轨迹进行运动。同时,为了实现实时控制,使用ADAMS系统仿真软件对输送臂在虚拟环境中真实地模拟系统运动,并对其在工况下的运动和受力情况进行仿真分析,观察并试验各组成部件的相互运动情况,输出位移、位置等所需要的数据曲线,以达到跟踪控制的最优指标和更好性能。     

马铃薯输送臂防碰控制的研究——基于虚拟样机技术

结合马铃薯联合收获机输送臂系统的防碰工作原理,利用虚拟样机技术,建立输送臂的虚拟样机模型,并对二自由度输送臂系统的运动防碰进行了位置分析和预测,在基于对运动防碰问题分析的基础上,提出机械臂位置控制的算法。在虚拟样机软件ADAMS中建立了控制系统,并分析了系统运行的动态特性,得出输送臂的实际运动轨迹与理想轨迹基本接近的结论,解决了输送臂运动防碰问题,说明机械臂位置控的算法应用在马铃薯输送臂上是可行的。     

振动式林果采摘机采摘臂动力学仿真分析

应用三维建模软件Pro/E构建振动式林果采摘臂虚拟样机模型,然后将模型导入仿真软件ADAMS中建立动力学模型,并进行采摘臂动力学仿真计算。同时,分析了采摘臂在采摘头定位以及振动过程中所受的力及力矩特性,验证了采摘臂的设计能够满足要求,并为振动式林果采摘机的物理样机优化设计提供理论参考。     

八自由度机械臂位置运动学模型解析解

采用D-H法建立了八自由度农业机器人机械臂连杆坐标系,得到以关节变量为输入的正运动学方程。在正运动学方程的基础上,根据农业机器人实际工况以及机械臂自身的结构特点,设定了约束条件,进行了逆运动学分析,得到了各关节变量的解析表达式,并对正运动学与逆运动学计算结果进行了相互验证。采用ADAMS仿真软件建立了机械臂的仿真模型,进行了运动学仿真,仿真结果与理论计算相符。搭建实验平台,实验验证了正运动学与逆运动学求解结果的正确性。     

果蔬采摘机械臂结构设计与性能测试

针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境，研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用SolidWorks建立了机械臂的3维模型，在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上，利用ANSYS和ADAMS分析软件，对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力学仿真分析。静力学仿真结果表明，机械臂的最大应力为8.181 8 MPa，最大形变为0.000 329 11 m，结构设计合理，强度符合要求；运动学仿真结果表明，机械臂可以精确到达目标位置，运动过程平稳；动力学仿真结果表明，各关节的最大力矩均在安全合理的范围。为进一步验证设计的合理性，对研制的果蔬采摘机械臂进行了性能测试，结果表明机械臂定位精度最大误差±2.5 mm，平均误差±1.1 mm，带载能力3 kg，机械臂运动平稳，可以满足果蔬采摘作业要求。      

基于ADAMS的农用挖掘机工作装置的动力学仿真

为了进一步提高农用挖掘机性能,降低生产成本,以农用挖掘机工作装置为研究对象,在Pro/Engineer中建立了三维模型,将模型导入到ADAMS中建立了挖掘机工作装置的虚拟样机。对其进行了动力学仿真分析,得到了在动臂受力最大的工况下,挖掘机进行转斗挖掘时动臂上4个铰接点受力的变化规律曲线,分析结果为进行动臂的有限元分析提供了依据。     

大功率拖拉机转向机构建模及仿真分析

首先,基于PRO/E建立大功率拖拉机转向机构三维模型;然后,将模型导入动力学仿真软件ADAMS/View,建立虚拟样机模型;最后,分别进行ADAMS单独仿真和ADAMS/Control与MATLAB/simulink联合仿真.仿真结果表明,建立的模型和联合仿真的分析方法是有效的,为拖拉机转向机构的研究提供了一种新的手段.     

基于Insight的刚柔耦合双横臂前悬架优化设计

首先使用ADAMS/Car建立了带有柔性下控制臂的双横臂前悬架模型,在调整了模型静载平衡的基础上对其进行了平行轮跳动仿真。通过分析仿真结果发现车辆前束角和轮距变化不符合理想的设计要求。之后,在ADAMS/Insight模块中对不符合设计要求的参数进行了多目标优化,通过迭代计算获得了最优解,修正了之前悬架存在的不合理之处,悬架的运动学性能得到了极大的改善。     

马铃薯联合收获机输送臂系统的运动防碰仿真

针对马铃薯联合收获机输送臂系统的结构,提出了基于Adams-Matlab的联合仿真方法和防碰撞控制的限位算法;在对运动防碰问题分析的基础上,对二自由度输送臂系统的运动防碰进行了仿真分析,得出了输送臂转角θ1和θ2关于时间的变化曲线,以及输送臂与马铃薯距离、输送臂与车斗壁距离随时间的变化曲线,证明了限位算法和控制方法的可行性,有效解决了输送臂运动防碰问题。     

葡萄采摘4-DOF机械臂设计与虚拟样机仿真

为实现篱架式栽培的食用葡萄自动化采摘,设计了一种关节型四自由度(4-DOF)机械臂,并利用DH参数法建立机械臂的连杆坐标系。通过MatLab里的Robotics Toolbox建立机械臂的数学模型,对机械臂的正、逆运动学进行仿真,对末端执行器走直线轨迹进行了轨迹规划。利用ADAMS建立机械臂的虚拟样机,将轨迹规划仿真数据作为驱动,进行动力学仿真,获得夹持2kg葡萄时腰关节、肩关节、肘关节及腕关节所需驱动力矩分别为95、52、48、12N·m,从而为采摘机械臂的物理样机制造与采摘试验提供了技术依据。     

2ZB-8小型水稻移栽机摆秧机构及水稻钵苗的参数化建模

本文利用动力学仿真分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSTS，建立了2ZB-8小型水稻移栽机核心工作部件——摆秧机构的参数化虚拟模型和水稻钵苗的虚拟模型；并通过仿真与物理试验结果比较，以模型进行了验证，结果表明，所建虚拟模型精度较高，可用于动力学仿真研究。     

农用运输车控制臂有限元分析与疲劳预测

在HyperMesh软件中建立某农用运输车控制臂有限元模型,通过Optistruct求解器完成控制臂模态分析设置,提取模态参数,生成控制臂中性模态mnf文件。进一步分析控制臂模态性能,设计控制臂模态试验方案,提取控制臂试验模态参数,验证有限元模型的正确性。基于多体动力学、刚柔耦合理论,在ADAMS/Car模块中,导入控制臂中性模态mnf文件,建立前悬架多体刚柔耦合模型。同时,装配后悬架系统、动力总成系统、转向系统、车身模型、轮胎等系统,建立整车多体刚柔耦合模型。在ADAMS/Car模块中建立B级路面,模拟整车模型在B级路面行驶工况,提取控制臂随机载荷疲劳数据。结合材料的S-N曲线,在Optistruct求解器中设置疲劳分析求解参数,进行疲劳寿命分析并完成控制臂疲劳寿命评价。     

电磁振动排种器振动上板子系统的建模与模态分析

采用机械系统动力学自动分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS,建立电磁振动排种器振动上板子系统的仿真模型,并用ADAMS／Vibration模块对仿真模型进行模态分析,求出系统的固有频率,并验证了仿真模型的正确性,为后续的振动上板子系统的结构参数优化设计建立了基础。     

ADAMS和Matlab的EPS和整车系统的联合仿真

首先利用ADAMS软件建立带有电动助力转向系统（EPS）的整车多体动力学模型；然后在Matlab／Simulink环境中设计了PID控制的EPS系统，定义了与ADAMS／CAR环境下车辆模型的数据交换接口；最后，将设计的控制系统在ADAMS／CAR和Matlab／Simulink环境下通过输入输出接口进行联合仿真。几种行驶工况下的EPS及整车的动态特性计算结果，表明联合仿真方法是正确有效的，并为其在车辆工程中的实际应用提供了参考。     

自卸车举升三角臂的优化设计

利用ADAMS和Hyperworks软件建立自卸车举升机构的虚拟样机模型,并对举升三角臂进行拓扑优化,从而在保证举升三角臂刚度要求前提下,使其具有最小质量。     

基于Pro/E和ADAMS的拖拉机齿轮系统设计与仿真

虚拟样机技术是以计算机仿真和建模技术为支持,建立系统的三维实体模型和动力学模型来分析和评估系统的性能,从而为物理样机的设计和制造提供参数依据。为此,将Pro/E建模和ADAMS仿真软件引入到了拖拉机齿轮系统的设计与仿真上,采用Pro/E建立了拖拉机涡轮蜗杆模型,利用ADAMS对齿轮系统进行了仿真设计。结果表明:采用ADAMS仿真可以成功输出齿轮的最大扭矩等结果,对于拖拉机齿轮系统的优化设计具有重要的意义。     

基于EDEM的甘蔗田间运输车输送装置性能研究

针对现有的甘蔗田间运输车存在卸料时重心不稳,易发生倾翻的问题,设计一款输送臂卸料式甘蔗田间运输车。首先采用EDEM软件建立输送臂虚拟模型,通过单因素试验分析输送倾角和输送速度对输送量的影响规律。然后进行双因素试验,通过方差分析得到最佳输送组合和影响输送性能的主次顺序。最后通过田间试验对仿真所得的数据进行验证。仿真结果表明:在相同的输送速度下,输送倾角为30°～45°时,输送量随着输送倾角的增大而增大;输送倾角大于45°后,输送量降低。在相同的输送倾角下,输送速度为0.65～0.80 m/s时,输送量随着输送速度的增大而增大;输送速度大于0.80 m/s后,输送量降低。输送速度对输送量的影响程度大于输送倾角,并得出最佳组合为:输送倾角为45°,输送速度为0.80 m/s。田间试验结果表明:田间试验输送量为10.87 kg/s,与仿真值的相对误差为17.6%。     

嫁接辅助机械臂控制系统仿真与试验

针对果树高冠嫁接作业自动化的需要,设计可实现频繁位姿变换和位姿保持的辅助嫁接机械臂,依靠关节制动器来制动定位并保持位姿,并基于STM32设计机械臂的硬件控制系统。在ADAMS中建立机械臂的等效仿真模型,基于MATLAB/Simulink和ADAMS联合仿真技术搭建机械臂关节制动定位控制系统,完成不同牵引力激励和不同位姿制动条件下基于PID关节制动定位控制的联合仿真,仿真中关节1、2制动定位误差分别在5.13%和3.22%以下。按照设计结构制作机械臂的样机,对基于PID关节制动定位控制的样机进行制动定位试验,试验中关节实际制动曲线能够贴近理想等减速制动曲线,其中关节1、2实际制动定位误差分别为3.51%和3.96%,满足设定的辅助机械臂位姿定位要求。该装置为现代化果园冠层嫁接机械化辅助装置的研发和应用提供参考。     

挂车列车通过性的研究

本论文运用ADAMS/View建立某双挂列车的精确模型,通过理论计算对该挂车列车转弯过程进行了分析。并联合应用ADAMS/Car的道路模块通过ADAMS/View进行仿真验证,最后得出理论计算与仿真结果基本吻合,为多挂车的转弯过程分析做出了理论性的指导。     

2ZB-8型水稻移栽机摆秧机构及钵苗参数化建模

利用动力学仿真分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS，建立了2ZB-8型水稻移栽机核心工作部件一摆秧机构的参数化虚拟模型和水稻钵苗的虚拟模型；通过仿真与物理试验的比较，对模型进行了验证。结果表明，所建虚拟模型精度较高，可用于动力学仿真研究。