自走式三七联合收获机底盘通过性能分析与模型试验

针对自走式三七联合收获机在田间作业安全性不足与行驶稳定性较弱等问题，开展了黏重土壤条件下底盘的行驶通过性能研究。首先，对联合收获机的直行转向、纵横向爬坡和越障等行驶工况进行理论分析，获得了影响行驶通过性能的各因素参数，其次，通过ADAMS ATV开展多体动力学仿真分析，绘制了行驶工况下欧拉角与对应的角速度曲线，最后，运用相似理论的量纲分析法设计了1∶4的联合收获机底盘微缩平台模型，对纵向爬坡、跨越壕沟和翻越田埂3种典型行驶工况开展行驶通过性能模型试验。仿真结果表明，联合收获机底盘具有平稳的直行与转向性能，能够顺利通过30°纵坡、20°横坡、600mm壕沟及300mm田埂；模型试验结果表明，模型能够顺利通过30°纵坡、150mm壕沟和75mm田埂，以上3种工况下的俯仰角与对应的角速度曲线趋势与仿真一致，且二者所得俯仰角曲线的幅值变化相同，试验误差主要受实际地形平整度与土壤均匀度的影响，因此表明模型试验能够验证仿真分析结果的正确性，通过模型对原型的预测及仿真结果，满足了联合收获机行驶通过性能的设计要求，该研究可为丘陵山区根茎类联合收获机底盘的设计提供理论基础与参考。     

单偏心式油橄榄振动采收机仿真优化与试验

为提高油橄榄的振动收获效率，针对油橄榄密植果园的种植环境，设计一种单偏心块悬挂式油橄榄采收机。通过对果实进行受力分析得到果实脱落加速度可简化为果实果柄结合力与果实质量的比值，测量得到脱落加速度的90%分位数为1 113.35 m/s²。通过正交试验仿真研究果树树形参数(主干直径、主干高度、主枝夹角)和激振参数(激振频率、激振力)之间关系，并对仿真与试验相关性进行分析，表明仿真与试验的平均相关系数为0.73,平均相对误差为26.5%,主干直径和主干高度对激振参数有显著影响。使用采收样机对油橄榄(莱星)进行了试验，结果表明：夹持点振幅与激振频率呈正相关关系；果树侧枝3个监测点的共振频率为22.5 Hz,与响应面试验结果的21.8 Hz相近；油橄榄树的平均采净率约为91.22%,且无果实损伤。     

履带自走式缓坡地王草收获机底盘设计与试验

针对现有王草收获机作业时农艺匹配性差、配套动力不足等问题，优化设计了一款履带自走式王草收获机专用底盘；基于减少割茬碾压、低速平稳收割的作业要求，设计了行走装置与无级变速驱动装置；根据小地块、缓坡地的地形特征，设计和选型了液压助力转向系统与车架。开展了整机的稳定性分析及性能试验，结果显示：王草收获机底盘的最高行驶速度为9.02 km/h,最小转弯半径为1 349 mm,最大爬坡度为26°;在横向倾角为15°～16°的坡地等高线行驶时无侧滑、倾翻现象；在坡度为10°～12°的纵向坡道，沿上、下坡方向可靠停驻时间均大于5 min;在坡度为8°～9°的缓坡地作业时可实现速度0～4.19 km/h无级变速，动力充足且运行平稳，王草的平均割茬碾压率为7.43%。研究表明，设计的履带自走式王草收获机底盘能够满足小地块、缓坡地王草机械化收获作业要求。     

果蔬采摘机器人机械臂研究现状与展望

农业生产中果蔬采摘是其中的重要环节，且依赖于大量劳动力的参与，采摘机器人的发展与应用将会极大地改善采摘作业的劳动力依赖问题。采摘机械臂是采摘机器人的关键部分，是采摘机器人研究的一大重点。以采摘机械臂自由度进行分类，梳理总结国内外采摘机械臂研究的发展过程和研究现状。针对相同栽培模式下同一果蔬，在采摘机械臂的自由度和构型的选择上缺少标准化方案的问题，提出采摘机械臂研究与农艺的深度结合是未来解决问题的关键。同时，对于刚性本体难适应采摘环境以及关节驱动方式单一的问题，提出采摘机械臂本体的柔性设计以及驱动方式的组合使用将是未来的发展趋势。     

收获期菊芋根-块茎离散元柔性模型研究

目前，菊芋机械化收获过程中的清选及输送等环节作业参数设定缺乏适用的理论依据，以收获期菊芋根-块茎为研究对象，基于离散元方法建立了一种能反映根须柔性和块茎脱落力学特性的粘结模型并对其相关参数进行了标定。首先通过物理试验确定了菊芋根-块茎本征参数、基本接触参数及相关力学参数，然后在此基础上利用Hertz-Mindlin with bonding V2接触模型构建了菊芋根-块茎粘结模型，并通过单因素试验和响应曲面试验，分别标定了菊芋根颗粒之间和根与块茎颗粒之间法向粘结刚度、切向粘结刚度、临界法向应力、临界切向应力等粘结模型参数。菊芋根须三点弯曲及根-块茎拉伸试验结果表明，根须弯曲弹性模量仿真结果与实际测量值相对误差为4.29%;菊芋根-块茎抗拉力仿真结果与实际测量值相对误差为7.72%;菊芋块茎脱落试验结果表明，仿真试验与菊芋收获机实际田间作业相比，滚筒筛转速对菊芋块茎脱落率影响趋势一致，筛内物料筛分规律相符。所构建的菊芋根-块茎模型可用于菊芋机械化收获相关环节的分析研究。     

大型柔性摩天轮轮辐索预张力确定方法研究

以北京朝天轮结构设计为背景，通过分析确定轮辐索预张力需考虑的因素，给出了确定大型柔性摩天轮结构轮辐索预张力的方法，包括预张力值域的确定方法及其调整方法，在值域范围内调整预张力需考虑的各种因素，及估算合理预张力的简便算法.指出轮辐索预张力值域上限由180度索是否满足轮辐索安全系数确定，值域下限由0度索是否松弛确定；减小轮缘自重或适当减小轮辐索的安全系数可增大值域范围，而增大轮辐索截面积可能引起调整预张力的恶性循环；轮辐索预张力的确定还需考虑轮缘平面内外的刚度及90度索的松弛；由于轮辐索预张力和轮缘自重的比值R可大致决定结构的受力特性，故大型柔性摩天轮结构可采用与北京朝天轮相近的R值初步预估轮辐索预张力值     

监督控制下的车辆集成底盘控制策略与仿真

分析了轮胎侧偏角与操纵稳定性的关系,提出根据前、后轮胎侧偏角及其角速度来定义判断车辆稳定性的因子.采用层次化的模糊逻辑监督控制协调各相对独立的子功能控制器,以实现主动转向、主动驱动/制动的集成控制.下层的各子功能控制器根据上层监督控制分配的权重,实现各自的横摆角速度跟踪或者稳定性控制目标.通过仿真研究了这种层次化集成控制策略和算法在极限工况下的性能.结果表明,相比传统的一些独立或联合的底盘控制方法,该集成控制避免了控制器间的冲突,在极限工况下能更好地实现车辆状态跟踪和稳定操纵,并可减小控制能量消耗.