基于工作空间的果园作业平台结构参数优化与试验

为提高果园作业平台的适用性和操作灵活性，根据乔砧密植的纺锤形苹果种植模式确定其目标工作空间，以工作空间尺寸偏差、工作空间体积和平均可操作度描述其可达工作空间性能，分析了平台主要结构参数杆长和关节变量（关节角、连杆偏移）对工作空间性能的影响。建立了以可达工作空间性能和结构紧凑为指标的优化模型，利用遗传算法求解得出最优参数为：杆2和杆4的长度分别为988、879mm，关节1、3的关节角范围分别为107°,256°]、-118°,-76°]，关节5、6的连杆偏移最大值分别为720、340mm。优化后其可达工作空间尺寸偏差分别减小96.09%、95.60%，体积减小4.69%，平均可操作度增加1.43%。对优化后的果园作业平台进行了实地果园工作空间试验，结果表明：承载质量为65kg、横坡坡度为15°、纵坡坡度为15°时，工作空间尺寸偏差最大，分别为16.2、16.7mm，比原型分别减小93.89%、93.76%。

Structure Parameter Optimization and Experiment of Orchard Platform Based on Workspace