含间隙平行四杆收回机构的非线性动力学分析

课题组对农用机械中使用到的平行四杆机构进行了含间隙运动学的仿真分析工作,包括接触力程序代码的编写、子程序包的二次开发、运动结果的混沌现象定性分析以及影响变量的分析.仿真结果表明:1)运行速度和间隙值对机构的起始阶段影响最为显著,集中表现在初次碰撞时的穿刺量和碰撞接触力,这对设计运行速度和构件的圆度公差提出了特别的要求;...     

倒伞型林果采收机含间隙铰链动力学仿真与混沌响应分析

【目的】目前林果采收机主要集中于结构设计研究,并未考虑由于制造误差、摩擦磨损等原因导致的铰链间隙问题。【方法】本研究基于ADAMS动力学仿真软件,以RRR-P四杆可展机构为研究对象,建立含间隙RRR-P四杆机构动力学模型。通过Visual Studio软件的DOS窗口,结合ADAMS二次开发功能读取Fortran语言编写的间隙接触力计算子程序,将动态链接文件加载到求解库,再将间隙碰撞模型引入到RRR-P四杆机构仿真模型中,从不同间隙位置、不同间隙尺寸、不同间隙个数仿真分析含间隙RRR-P四杆机构的非线性动力学特性,并结合MATLAB利用小数据量法计算其最大Lyapunov指数定量,研究含间隙RRR-P四杆机构非线性动力系统是否具有混沌特性。【结果】1）铰链有间隙是导致RRR-P四杆机构运动不确定的根本原因。2）不同铰链位置间隙对机构末端连接处轨迹的影响各不相同,副元素间的碰撞程度随着间隙尺寸的增大越来越剧烈;铰链双间隙相比于单间隙增加了机构的非线性程度,间隙关节之间存在着间隙耦合效应,并验证了含间隙RRR-P四杆机构动力学系统中存在混沌现象。【结论】考虑铰链间隙的RRR-P四杆机构动力...     

欠驱动关节型柑橘采摘末端执行器设计与试验

末端执行器是水果采摘机器人的核心部件，由于目前水果采摘对象种类繁多，结构及参数固定的采摘末端执行器无法适应多场合采摘作业需求。该研究设计了一种欠驱动关节型采摘末端执行器，模拟人手包络采摘动作，并以柑橘为对象模拟球型果实对末端执行器进行结构设计。为改善此类末端执行器重复设计情况，并提升采摘适用性，提出一种基于改进遗传算法的参数化设计方法。运用 Microsoft Visual Studio 2012开发平台设计参数化界面，采用改进遗传算法结合NX的二次开发模块 NXOpen对末端执行器进行结构参数优化，并基于Adams对优化后的采摘末端执行器进行动力学仿真分析，验证了优化后的末端执行器采摘范围较优化前提升了29.1%。制作物理样机并分别进行室内与果园柑橘采摘试验，果径68～106 mm的柑橘采摘成功率达到92.9%，平均采摘单个柑橘用时7.3 s。所设计的末端执行器针能够针对不同果径的球形果实时做出快速变形反应，适合苹果、梨等不同种类球型果实采摘作业。采用遗传算法应用至优化机构工作参数，提高了机构设计的准确性与适用性。