基于目标规划的履带可变形机器人结构参数设计及验证

机器人结构参数直接影响其对环境的适应能力,因此合理的结构参数设计至关重要。为更高效设计能适应障碍已知环境的机器人,该研究提出一种基于目标规划的机器人结构参数设计方法,以得到能适应该环境的结构参数最优的机器人,并开发样机进行试验验证。首先提出并设计履带可变形机器人模型,在分析机器人越障机理基础上,建立机器人能够跨越的台阶和沟壑障碍与其结构参数间的关系,并在此基础上建立履带可变形机器人的结构参数目标规划模型。利用遗传算法得到该目标规划问题的最优结构参数:履带轮半径60 mm,摆臂最大长度326 mm,机体长度290 mm,并利用Adams建立仿真模型验证了机器人对目标环境的适应性。样机试验表明机器人能够跨越160 mm高台阶和300 mm宽沟壑,证明了计算得到的结构参数的合理性,及基于目标规划的机器人结构参数设计方法的可行性。该研究可为机器人的结构参数设计提供参考。     

O形密封圈压缩量设计研究

使用高硬度三元乙丙混炼胶模压成型橡胶制品,研究1 000 h加速老化后,4种线径中,根据老化性能选择最优压缩量。结果表明:在温度为(80±5)℃时,从19%～31%7种不同压缩量下,密封制品硬度均增加,密封圈线径均减小;线径为3.5 mm,压缩量为29%时,性能最优;线径为6.99 mm,压缩量为25%时,性能最优;线径为8.6 mm,压缩量为25%时,性能最优。     

液压控制履带自走式温室三七收获机设计与试验

针对温室三七收获机械化程度低、收获效率低、破损率高等问题,设计一种液压控制履带自走式温室三七收获机。在满足农艺要求的基础上,使用履带式行走底盘,并对其进行运动学分析,利用RecurDyn对整机直线行走特性进行仿真分析,单侧牵引动力为1357N,质心波动平稳;建立了根土混合物运动学模型,并确定挖掘部分最优结构参数。利用FluidSIM软件和GX Developer软件开发平台分别设计了本地操作系统和远程控制系统,使整机具有行走、传动和升降功能。田间试验表明：在不同控制模式下,整机能顺利完成直行、转弯和挖掘装置升降等功能,液压控制系统和机械部分工作顺畅,直线行走稳定,行走偏移量为0.49%,液压缸前进、后退速度均为0.22m/s,误差满足要求;平均伤根率为1.77%,平均损失率为1.48%,无明显埋根现象,满足三七收获机性能要求。     

一种履带拖拉机自动导航转向控制方法

针对由于转向机制不同导致的自动导航系统无法在轮式与履带式拖拉机上通用的问题,提出了一种基于履带转速与虚拟驱动速度和虚拟转向角转换模型的控制方法。通过对轮式车辆中性转向二轮模型和履带车辆转向模型的分析,推导出履带车辆两侧履带卷绕速度与虚拟转向角和虚拟驱动速度的表达式,为自动导航驾驶系统构建完整的反馈控制。进行实车转向试验,采集数据,对提出的转换模型进行验证。结果显示,该转换模型下理论值与实际参考值具有很好的对应关系,该转向控制方法可行。      

自走式枸杞施肥植保一体机的研制

针对枸杞产业发展迅速但施肥植保作业机械化程度不高的情况,研制了一种自走式枸杞施肥植保一体机。该机采用履带底盘行走,龙门式连接架进行骑跨作业,液压系统控制施肥和喷药,从而实现枸杞的机械化施肥、植保作业。为此,介绍了其整体设计方案以及主要部件结构和性能参数的设计。     

静液压—机械驱动桥式履带底盘分段跟随转向控制研究

为提高静液压-机械驱动桥式履带底盘转向的可操作性及安全性,设计了一种分段跟随控制策略及利用转向盘输入的转向电控系统。根据打滑条件下履带底盘转向分析结果,求解出理论转向轨迹,并根据机械驱动桥响应复位时间进行分段处理。实际履带底盘转向轨迹根据控制策略中所划分的行驶方向角度与位置偏离限控制每一分段时间内驱动桥的离合制动器作用状态,实时跟随理论轨迹。建立了控制策略的评价方法,并进行了算法仿真和电控系统设计及实车试验。仿真结果表明控制算法履带底盘转向相对误差为5.9%~10%,执行器作用平均频率为2.5~6.6 Hz。实车试验表明,利用转向盘输入的电控转向系统可满足静液压-机械驱动式履带底盘的转向需求,能够实现驾驶人员转向意图,转向过程平稳。同时,电控系统能够有效减少履带底盘转向过程中的原地滑转,从而减小对地面和农作物的损伤。     

RFID技术在橡胶苗品种识别与信息追溯中的应用

海南是我国最重要的天然橡胶生产基地,然而部分地区的天然橡胶由于品种选育不当,直接影响了橡胶的抗寒、抗风和抗病能力,从而使天然橡胶的产量下降。为此,提出将RFID技术应用到海南橡胶苗品种识别与信息追溯中,结合Visual Basic.NET程序设计和Access数据库技术等,实现对优质橡胶苗的品种信息与育苗生长数据的追踪,以达到监督、指导海南橡胶的种植与管理的目的,从而扩大优质品种的种植面积,保障海南天然橡胶的产量和品质。     

履带拖拉机扭杆弹簧悬架及行走系的优化设计与仿真

针对某大功率履带拖拉机支重台车扭杆弹簧悬架设计工艺复杂,制造成本高昂,不利于批量生产的情况,对支重台车扭杆弹簧悬架的结构及行走系进行了优化设计及仿真,获得了满意的结果。     

套筒式橡胶减振器的疲劳工况试验研究

为了准确掌握金穗4SW系列马铃薯挖掘机摆动分离筛新型套筒式橡胶减振器的疲劳工况，进行了田间试验和实验室试验。试验表明，该橡胶减振器能够满足生产实际要求和对橡胶减振器的设计寿命要求。给出了符合橡胶减振器疲劳损失衡量标准的静刚度损失值，经生产实践证明，此值具有指导生产的实际意义。     

支重轮履带板接触应力的有限元分析

对 3种机型拖拉机的支重轮与履带板之间的接触应力分别在 3种工况下进行了有限元分析 ,得出接触应力分布的规律及其最大值 ,为解决支重轮和履带板的塑性变形问题及摩擦磨损行为分析提供了有价值的参考数据。