貼接法自動(dòng)蔬菜嫁接機(jī)器人的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著人們生活水平和品味的不斷提高,對(duì)蔬菜水果品質(zhì)的要求也日益增高。蔬菜嫁接技術(shù)是克服作物連作障礙,提高抗病性的有效方法,而自動(dòng)蔬菜嫁接機(jī)器人則是替代人工嫁接的有效途徑。以西瓜為例,2010年全國產(chǎn)量近6600萬噸,自動(dòng)化嫁接以3倍于人工的速度計(jì)算即可為西瓜嫁接環(huán)節(jié)省去60％以上的勞動(dòng)力。
　　 本文針對(duì)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及市場需求,提出嫁接機(jī)器人的功能要求,分析行為動(dòng)作,圍繞定位、夾持、搬運(yùn)、切削、輸送、振動(dòng)排序和頂夾七大行為設(shè)計(jì)蔬

2、菜嫁接機(jī)器人并進(jìn)行樣機(jī)試驗(yàn)研究。主要工作概括如下:
　　 對(duì)現(xiàn)有嫁接方法進(jìn)行比較選取適合機(jī)械化操作的貼接作為嫁接方法。測量了500株砧木(葫蘆)和接穗(西瓜)的植株高度,苗莖直徑,子葉展開角度;測試了砧木和接穗的力學(xué)性能,為之后的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　 圍繞定位、夾持、搬運(yùn)、切削、輸送、振動(dòng)排序和頂出七大行為進(jìn)行樣機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。振動(dòng)排序機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,對(duì)夾子在振動(dòng)工作面的滑移進(jìn)行理論推導(dǎo),選取振動(dòng)角為25°;

3、利用ANSYS軟件對(duì)振動(dòng)送夾裝置進(jìn)行模態(tài)分析與諧響應(yīng)分析。送夾速度測試實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了分析的正確性。夾持器的設(shè)計(jì)以前述嫁接苗特性為依據(jù)進(jìn)行簡單力學(xué)分析,計(jì)算出適合夾持的彈簧剛度系數(shù)。
　　 采用三菱FX1N-40MT控制整機(jī),系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用GX-Developer軟件及SFC語言編程,完成初始化、單步、回原點(diǎn)和自動(dòng)四段程序。
　　 對(duì)貼接法自動(dòng)蔬菜嫁接機(jī)器人進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)研究,包括局部性能試驗(yàn)和連續(xù)嫁接實(shí)驗(yàn)。局部性能試驗(yàn)保證各功