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为提高名优茶采摘机器人采摘效率,减小机械手的操作空间和结构尺寸,基于名优茶特性、采摘要求以及结构化茶园种植模式,设计一种4自由度关节型名优茶采摘机械手。根据名优茶生长分布空间以及采摘机器人移动平台结构,确立机械手几何工作空间,然后以机械手工作空间主截面包络面最优为目标函数,以轨迹区域约束、杆件尺寸和关节角度限制为约束条件,建立机械手结构参数优化模型,采用MATLAB优化工具箱来求解。最后通过蒙特卡洛法以及MATLAB机器人工具箱对机械手工作空间进行仿真验证。结果表明:优化后的机械手能包容名优茶采摘所要求的全部目标空间。该研究为名优茶采摘机械手进一步分析奠定基础。 相似文献
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我国作为棉花种植的大国,各地区棉花的采摘存在较大的差异,导致棉花采摘的成本增高,效率低下。在对新疆棉花采摘过程所面临的问题进行研究,结合当地采摘要求,对便携式棉花采摘机械手进行优化设计。在给定的约束空间下,综合考虑自由度、作业区域、作业效率、机械手长度及转角等多方面因素后,构建采摘机械手范围的函数模型,利用MATLAB工具箱对模型进行优化计算,求解采摘机械手的结构参数。优化后的结果为:大臂长L_4=380 mm,小臂长L_5=420 mm,大小臂的范围角分别为:θ_(4max)=134°和θ_(5max)=116°,优化后的采摘机械手操作简便,具有高自由度,能够灵活作业,可同时采摘四行棉花且避免重复作业,效率大幅提高,并且能达到97.5%的落地棉率。同时,便携式采棉机械手价格较低,可被大部分种植农户接受,具于广阔的应用空间。 相似文献
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基于番茄收获作业要求与工作特点,结合番茄生物学特性与栽培方式,遵循机构设计原则和仿生学原理,将番茄收获机械手分为手臂和手腕两部分分别进行选型设计.通过旋转能力分析,确定了番茄收获机械手机构型式为七自由度冗余度机械手,该机械手具有较好的工作空间、运动学特性,能够满足番茄收获工作要求,为其它收获机械手机构型式设计提供了依据. 相似文献
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对辊式红花采收实验台的设计与研究 总被引:1,自引:0,他引:1
为满足红花收获机械的发展要求,在消化吸收我国现有的红花收获机及对辊式收获技术的基础上,创新设计了对辊式红花收获试验台。以采摘机采摘头为对象,通过对采摘头工作原理及参数的分析,确定了该试验装置的基本结构参数,试制了该对辊式红花收获验台。整机包括支撑滑动机构和调整机构,重点对间隙调整机构进行了设计,利用该装置可以完成对辊间隙、胶辊直径和胶辊转速的调节,并以此为影响因素,对采净率、破碎率等评价指标进行分析及优化,旨在为辊式采收机具的设计提供参考依据。该装置为红花采收机的研制及采收性能的分析提供了实验测试平台,对实验台关键受力部位进行了受力分析,并对实验流程提出了合理建议。经验证,该采收实验装置工作性能稳定,对采收机采摘头的设计具有实际指导意义。 相似文献
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针对传统机械手爪存在抓持动作单一、自由度少及通用性较差等缺点,设计了一种新型的由FPA直接驱动的多指多关节采摘机械手,有效地提高了机械手的灵活性和对不同果实采摘的自适应能力。从静力学的角度,建立了弯曲关节的转角及输出力的静态模型,并利用多目标优化方法对各个关键受力的均匀性进行了优化设计,分析了三自由度手指的输出力特性。最后,通过实验方法建立了机械手的苹果抓持实验,分析了气压值与抓持能力之间的关系。实验结果表明:随着待采摘果实目标半径的增大,机械手抓取关节角度有所减小,机械手抓取关节手指内腔的压力有所降低,为新型采摘机械手的研究提供了理论借鉴和技术参考。 相似文献
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水果无损采摘机械手工作空间分析及参数确定 总被引:1,自引:0,他引:1
水果采摘机器人在我国起步晚、发展缓慢,没有系统的方法用以设计采摘机械手,特别是机械手参数确定方法不成熟,造成工作空间浪费、影响机械性能等问题。为此,提出了一种蒙特卡洛法结合控制变量确定摆动关节范围的设计方法,利用D-H参数法对机械手臂进行正运动学分析,在MatLab平台下用蒙特卡洛法计算机械手的工作空间,并结合控制变量法,求出不同参数下的工作空间范围,根据相对较合理的工作空间范围,确定机械手臂的合理参数。以水果无损采摘机械手为例,根据具体设计要求,确定了手臂长度,利用蒙特卡洛法确定了摆动关节的转角范围,并验证参数的正确性。结果表明:该方法可以迅速有效地确定摆角范围,解决了以往摆动关节转角范围靠设计经验确定而存在的空间浪费的问题。 相似文献
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现代化工业要求机械产品不断提高性能、缩短设计制造周期并具有柔性,这既是机械制造业赖以生存的关键,也是当前倡导技术创新的核心。为了轴上零件能够准确定位并且要符合轴加工和装配要求,必须合理设计出轴各个部分结构尺寸,还要有轴的强度设计。 相似文献
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据调查表明,80%的机械系统失效是由于磨损引起的。因此,改善润滑状态、提高设备的可靠性和寿命成为现代设计和制造业的首要任务。为了减少摩擦、磨损,提高机械系统的寿命,应用一种新的设计方法—基于摩擦学的设计,以赫兹理论和弹流润滑理论为基础,建立摩擦学设计模型。为了使摩擦学设计模型适用于各种工况,对其进行了修正。结合实例,通过改变参数进行计算、分析和比较,得出可行性的结论。 相似文献
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本文研究了产品设计的人性化发展趋势,提出了解决人们生活需要和注重人们的情感激发的人性化总体趋势,总结出了注重本能情感和的娱乐性和产品交互、解读的趣味性趋势。 相似文献
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随着现代科学技术的迅速发展,国内外产品的市场竞争愈来愈激烈,用户对工程机械产品的质量、性能、耐久性、可靠性、经济性也提出了愈来愈高的要求,促使设计师们运用更多的数学、力学和计算机工具,把产品的现代设计理论、科学成果移植和引人到工程机械产品的设计中去。为此.论述了现代工程设计理论与方法的基本内容,介绍了其在超声电机研究中的应用。并概述了其发展及应用前景。 相似文献
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除尘离心风机在农业机械尤其是在粮食加工业中应用广泛.风机性能的好坏将直接影响到产品质量和生产环境,也直接影响到企业的效益.但目前使用的除尘离心风机,在性能和结构上还存在着诸多问题,如工效低、消能高、噪声大、易磨损以及流量不足等.为此,针对这些问题,结合企业自身的要求,应进行深入分析,找出问题出现的原因,并提出合理的改进设计方案,以提高风机的使用性能,为企业的发展创造条件. 相似文献
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图元驱动参数化设计方法在流道设计中的应用 总被引:2,自引:1,他引:2
基于ARX对AutoCAD图形数据库的访问机理,利用实体对象标识符(ID)的唯一性及实体对象的特征点、图元几何约束、图元间的约束联动,实现了图元驱动的参数化设计,并在泵站流道设计中加以应用。此方法简便易行,对工程设计有一定的参考价值。 相似文献