林果业修剪机械手的设计与试验

通过对以往林果业绿篱修剪情况的分析,发现采用人工修剪绿篱时,存在人工劳动强度较大、工作效率较低等问题,限制了林果业绿篱修剪水平的提升。随着科学技术的发展,绿篱修剪机械手逐渐被提出来并投入研发中。为此,设计了苗木修剪机械手,且通过D-H矩阵理论,实现对苗木修剪机械手运动学正解、逆解的求解,将其应用于实际林果业修剪工作中。文中对林果业机械修剪手的总体设计进行了阐述,分析了林果业修剪机械手的主要结构及运动学正解、逆解,并通过仿真及试验,验证了林果业修剪机械手的设计效果。     

波浪式绿篱修剪机升降机构的设计与运动仿真

对自走波浪式绿篱修剪机升降机构进行了仿真分析。升降机构是由顶枝修剪升降机构和侧枝修剪升降机构组成。在工作过程中,为了使侧枝修剪机构的运动轨迹与整机的运动轨迹平行,侧枝修剪升降机构的角度和高度应是固定的。顶枝修剪升降机构由偏心轮驱动,其运动轨迹是正弦函数曲线,因此在绿篱表面形成了波浪形曲面。     

绿篱修剪车臂架系统刚柔耦合动力学分析

以某型臂架式绿篱修剪车为研究对象,结合整车技术参数利用三维建模软件建立实体模型。由于臂架系统主要对绿篱修剪刀具起承载定位作用,其修剪刀具平稳性受臂架系统摆动影响较大。因此考虑用柔性臂架替换刚性臂架进行分析。分别以绿篱修剪车三节臂架及刀具的初始收拢状态和垂直状态为基础,对第1节、第2节、第3节臂架以及绿篱修剪刀具进行两种情况下的5种不同工况进行动力学分析。研究变幅油缸行程与臂架升程对应的曲线关系,分析比较相同工况下多刚体模型和刚柔耦合模型中液压缸的受力。仿真结果表明,该方法可实现对复杂臂架系统的刚柔耦合分析,为臂架变幅油缸的选型及控制策略优化提供依据。     

一种五自由度修剪机器人结构设计与分析

为满足多样化景观绿篱修剪造型对修剪机器人工作空间、结构刚度和强度的需求，设计一种用于园林绿植的五自由度修剪机器人结构。首先采用D-H法对机器人进行建模与运动学分析，利用蒙特卡洛法得到机器人的工作空间；然后以球形绿篱为修剪目标，基于机器人有效空间体积比和速度全域性能指标，确定机器人臂架结构主要杆件的尺寸；最后对臂架结构进行有限元静力学和振动模态仿真分析。仿真结果表明：当大臂尺寸为800 mm，小臂尺寸为900 mm，腕臂尺寸为350 mm时，该机器人垂直修剪作业范围为0~2 000 mm，水平修剪作业范围为-1 300~1 300 mm，工作空间可满足园林绿篱的修剪需求；臂架结构的最大等效应力为34.245 MPa，最大变形为1.897 1 mm，刚度和强度均满足技术指标的要求，且其固有频率可有效避开外界频率，避免共振现象。本研究为景观绿篱修剪机器人研制提供机械结构设计方法与方案，具有一定的应用价值。     

凌云茶叶冬剪机械化

时下正值凌云县茶叶冬剪季节,与往年不同的是大部分茶园里机声隆隆,机械绿篱剪取代手工修剪,工效是手工修剪的￣倍,每710天可为茶农节约工钱￣元。4060逻楼镇综合场种茶大户冯文阳在外营销茶叶时,看见城市园林工人用绿篱剪修剪路树。于是年2004月他花元购买了一台绿篱剪对自家的茶园进行冬剪。原来全家个人半个月才剪完的茶园,现在1040003用绿篱剪仅用天时间。当地茶农纷5纷请他去为自己的茶园进行冬剪,他每天收取元服务费。去年一个70茶叶冬剪季节,冯文阳不仅收回购买绿篱剪的成本,还赚了元服1200务费。现在在该县逻楼镇综合场、莲灯异地安…     

手持式电动绿篱修剪机的研究与设计

通过对目前市场上绿篱修剪机结构和使用特点的详细分析,设计了一种用220V照明电为电源、手提砂轮机作为主机,用专门制作的切割器替换砂轮片实现快速修剪成形的手持式电动绿篱修剪机。试验表明,该修剪机有很好的实用价值和推广前景。     

移动式绿篱修剪机设计

针对绿篱修剪机的发展现状,设计开发了一种小型自走式绿篱修剪机,包括动力系统设计和行走装置设计、修剪装置设计,并且利用三维建模软件建立了移动式绿篱修剪机的三维模型。所设计的移动式绿篱修剪机在所查阅的文献中尚未发现有相同机型的报道,属原创型产品。相比现在小型绿篱修剪机以手持式为主的状况,该绿篱修剪机能够有效降低绿篱修剪的劳动强度,提高修剪质量,有比较广阔的市场前景。     

电动遥控绿篱修剪机的设计

随着绿化面积的大大增加,单纯靠人工修剪绿篱已逐渐不能满足需求,并且人工修剪效率低下,危险性高,环保性差。该文设计的电动绿篱修剪机以驱动车装载绿篱修剪机的形式进行修剪作业,由手机APP进行远程操作。从机器整体设计要求入手,进行驱动车以及绿篱修剪机的机械设计,加工制造驱动车及绿篱修剪机水平、垂直方向的调节机构,选配驱动电机、推杆电机、刀具旋转电机、导轨、电动千斤顶等,完成电控设计及整机软件编写。     

绿篱修剪机刀具可靠性分析

【目的】在设计机械产品时,可靠性是必不可少的技术指标,若产品可靠性差,将提高废品率、增加生产成本。为了提高机械产品的工作效率,亟需对产品的可靠性进行研究分析。【方法】笔者结合项目组课题“车载式绿篱苗木修剪机设计与研究”,针对其修剪刀具存在的磨损、变形、寿命短等问题,以修剪切削力为中间媒介,分析修剪机刀具失效原理,建立了刀具失效率模型,通过有限元分析方法找出几何参数与刀具可靠度之间的关系,并结合试验数据得出修剪机刀具可靠度的多维度相关因素及变化规律。【结果】1）减小修剪机刀具的修剪前角,可靠度也会降低。2）修剪机刀具的可靠度随着修剪主偏角的增大而降低。修剪机刀具的主偏角越小,修剪刀具的可靠度就越高,对刀具的修剪工作就越有利。【结论】可以根据修剪切削力的大小判断刀具可靠度的大小,实际试验结果与文章推论相符合。该分析方法简单有效,较好地达到了降本增效的目的,对其他机械产品的可靠性分析有较大的参考价值。     

手持往复式绿篱机作业过程的人机关系研究

使用手持式绿篱修剪机进行园林绿化作业时,枝条的工作阻力、绿篱机的自重及运动部件产生的惯性力将不断地通过操作手柄传递到人体上。本研究从人体工程学角度出发,引入软固体压切断裂力学理论,通过对绿篱修剪需要的切割力及其传递过程的理论分析和实际测试,建立了手持式绿篱机作业过程的人机相互作用的力学关系。结果表明,作用于绿篱机手柄上的纵向力及垂直力主要与绿篱机的自重及运动部件的惯性力有关,而与绿篱枝条的切割阻力无关,但绿篱枝条切割阻力的增加将会引起绿篱机手柄上的横向力及手柄扭矩的急剧突变。期望本研究能为新型绿篱机切割装置的性能改进和先进拟人化智能修剪机器人的设计研发提供相应的理论基础。