基于超高频RFID双天线双标签对照的果园单轨运输机定位

针对果园单轨运输机在轨位置精准感知的应用需求,该文基于超高频射频识别技术(radio frequency identification,RFID)接收信号强度数据进行了运输机定位试验研究。该研究通过分析RFID通信特征,设计了RFID双天线双标签对照的运输机定位方法,构建了能量传输定位模型和路径损耗定位模型;通过阅读器单天线试验,得到当前RFID设备的安装参数,确定了阅读器天线与轨道标签之间的最优垂直距离为20 cm,双标签之间的最优水平在轨距离为45 cm;通过双天线试验及数据分析,得到适用于试验环境的最优定位模型系数。试验结果表明,该研究提出的定位模型能够有效降低噪声干扰,减少定位误差。RFID设备在最优定位参数条件下,使用路径损耗定位模型得到的最小定位误差均值为1.0070 cm。该研究验证了基于超高频RFID对果园单轨运输机定位的可行性,提升了运输机运行安全性和可靠性。     

山地果园电动单轨运输机控制装置的设计

【目的】研制一种山地果园电动单轨运输机的控制装置,以提高单轨运输机的智能性和安全性,实现其自动控制。【方法】基于单片机、直流电动机、无线通信模块等设计蓄电池驱动的山地果园单轨运输机的控制装置,通过模拟山地果园地形,分别对控制装置的行驶速度调节、制动性能及系统功耗进行测试。【结果】电动山地果园单轨运输机的控制装置由单片机、供电单元、直流电动机、直流电动机驱动模块、制动模块、行驶速度调节模块、无线通信模块、手动控制按键及限位停车模块组成。模拟测试结果表明:单轨运输机的行驶速度可实现0.1~0.6m/s内的加减速调节控制;单轨运输机的行驶速度随着装载质量的增加而逐渐变小;当单轨运输机在39°坡下坡行驶时,通过测速电路控制电磁式失电制动器,能有效解决单轨运输机行驶速度超出安全速度的问题。经连续1个月的实际测试,限位停车控制模块能够实现单轨运输机的及时停车,其可靠性达100%,手动按键及无线遥控均能实现单轨运输机的有效控制,无线遥控最大可靠距离为450m,控制装置响应时间约为2s。【结论】所设计的控制装置运行稳定可靠,能满足单轨运输机智能性、安全性和自制性的预期设计要求。     

山地果园单轨运输机超声波避障系统的设计与试验

为避免山地果园单轨运输机运行时碰到前方穿越的移动物体或轨道上的静止障碍物,提高运输机工作的安全性和稳定性,研制了山地果园单轨运输机超声波避障系统。该系统由核心微处理器、超声波探头及收发电路、电源模块、无线通信模块和按键等组成。以规则物块、不规则小石块等作为轨道上的障碍物,以树枝、侧枝较多的盆栽柑橘树作为轨道旁的非障碍物,将超声波探头安装在3个不同位置,使运输机工作在慢、中、快3个不同的速度,测试了避障系统的工作性能。试验结果表明,在一定条件下,避障系统能识别轨道上的障碍物和轨道旁的非障碍物。该研究提升了单轨运输机在轨道上无人驾驶运行的安全性和可靠性。     

林用单轨运输车液压传动系统的设计研究

针对目前林用单轨运输车所采用的机械传动方式存在问题以及林业生产单位对其大载重量的要求,将原机械传动方式改进为液压传动方式。介绍了单轨运输车采用液压传动方式的特点,分析了该液压系统的工作原理。     

丘陵山地竹林单轨运输机研发与应用

为了改变竹林落后的生产方式,降低竹林采运和经营过程中的竹笋、农资和化肥等运输成本,研发了丘陵山地竹林单轨运输机。设备的运输作业结果表明,其工作效率是传统人工效率的8倍以上;整套设备占地空间小,操作简单;设备性能安全可靠,而且维护和使用成本低。设备的推广应用为竹子下山提供了新的运输途径,将极大提高竹资源开发效率,促进竹农增收致富,推动竹区经济发展,市场前景广阔。     

基于虚拟样机技术的林用单轨车仿真研究

针对林地货物运输困难等问题,设计制造了区别于传统运输方式的林用单轨运输车。利用ADAMS与ANSYS数据接口实现虚拟设计,通过对简化模型的仿真研究得到单轨车部分构件的运动学与动力学性能参数,仿真结果表明这些性能参数达到了机构及功能的设计要求。     

单轨车的发展及在我国林业中的应用

综述单轨车的发展，通过对单轨车交通特点的分析，提出单轨车在林业行业应用的可行性，并进行分析和论证。指出对该单轨车的设计与制造技术需进一步研究，以期单轨车在我国得到更有效地使用和发展。     

山地果园单轨车轨道结构有限元分析及优化

目前的山地果园单轨车运行稳定,但振动传导直接,振动对结构影响大,为了准确计算和优化单轨车结构,基于ANSYS参数化设计语言(APDL)对单轨车轨道结构建立了参数化有限元模型,并进行力学分析,得出了包括应力、应变、固有频率、谐振响应曲线等结果,并用振动试验验证了有限元模型的准确性。在此基础上实施优化设计,在保证安全性、稳定性的前提下,单轨车总重量减轻了16%,实现了轻量化的目的。     

山地果园蓄电池驱动单轨运输机传动系统设计

为解决将传统的蜗轮蜗杆传动机构应用于山地果园蓄电池驱动单轨运输机所带来的机械效率低的问题,该文设计了一种基于蜗轮蜗杆的双路传动链传动系统,该系统采用电动机为动力源,通过蜗轮蜗杆传动链和链条传动链两路并联传动链传递动力;两路传动链之间相互独立,根据运输机的运动状态,运用STM32内嵌控制程序对电磁离合器状态进行切换.文中分析了该系统的传动原理、关键零部件设计及机械传动效率,设计输出转速为44~131.18 r/min.采用尤奈特MY1020ZXF-75048 V电机作为动力源,4个12V40AH天能蓄电池串联作为能源,由NMRV040减速器(海格尔控股有限公司)、超越离合器与各型链轮组成双路并联传动链,并运用功率流分析法得出该系统平地与上坡运行状态下输出扭矩为44.352 N·m、输出转速为86.318 r/min、输出功率为609.31 W;下坡与反向运行状态下输出扭矩为105.760 N?m、输出转速为28.953 r/min,输出功率为487.342 W.结果表明,该系统结合了链传动的高效性与蜗轮蜗杆传动的自锁优势,在平地与上坡运行中理论机械效率为81.2%,下坡与反向运行中理论机械效率为60.5%.该研究可为山地果园蓄电池驱动单轨运输机提升机械效率提供参考.     

基于ARM9的林果运输单轨车车况远程监测系统设计

为实现单轨车车况监测的便捷化,设计了基于ARM9的林果运输单轨车车况远程监测系统,实现了对单轨车速度、载重量、障碍物情况等参数的实时采集以及LCD显示屏的动态显示,并具有通过GPRS模块将实时监测数据发送到智能手机监控端的功能.测试结果表明该系统性能稳定,具有扩展性好、实用性强、便于操作等特点.