平動(dòng)二自由度缽苗移栽機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真.pdf

1、為促進(jìn)缽苗生長(zhǎng),穴盤缽苗移栽是工廠化育苗栽培必不可少的重要環(huán)節(jié),本文針對(duì)人工移栽生產(chǎn)效率低、難以實(shí)現(xiàn)大面積作業(yè)的問(wèn)題,開發(fā)了一種平動(dòng)二自由度缽苗移栽機(jī)器人,其由兩組主動(dòng)支鏈、兩組平行四邊形從動(dòng)支鏈、靜平臺(tái)和移栽動(dòng)平臺(tái)組成,本文進(jìn)行了平動(dòng)二自由度缽苗移栽機(jī)器人的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究等,論文主要取得了以下研究成果:
　　 1)為保證機(jī)構(gòu)具有良好的傳動(dòng)性能,引入了移栽機(jī)構(gòu)傳動(dòng)角、缽苗移栽機(jī)器人機(jī)構(gòu)空間與尺度之比、安裝尺寸等約束條件,并利

2、用提出的全域綜合性能指標(biāo),將缽苗移栽機(jī)器人的尺度綜合問(wèn)題歸結(jié)為一類有約束的非線性規(guī)劃問(wèn)題。在滿足將缽苗從供苗盤移栽到植苗盤的條件下,求解出主動(dòng)臂、從動(dòng)臂等相關(guān)機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)。
　　 2)規(guī)劃了動(dòng)平臺(tái)的移栽軌跡,將取苗爪取苗、移苗、植苗的每段運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)為停止→加速→減速→停止。求解出滿足此運(yùn)動(dòng)規(guī)律的擺線、5次及7次多項(xiàng)式的解析式,并比較分析了其位移、速度、加速度、躍度的變化曲線,在位移相同、機(jī)構(gòu)允許的震動(dòng)強(qiáng)度下,選擇運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短的

3、5次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律作為控制函數(shù)。
　　 3)建立缽苗移栽機(jī)器人的三維模型,對(duì)移栽動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行了多剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,并得出兩主動(dòng)臂的角速度、角加速度等相關(guān)參數(shù)曲線,為電機(jī)參數(shù)的確定、機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)仿真、控制系統(tǒng)的研究提供了重要的理論依據(jù)。
　　 4)測(cè)量了缽苗的高度、缽苗的重量、最佳缽體含水率等缽苗物理特性,應(yīng)用自制的一套簡(jiǎn)易測(cè)量缽苗允許承受最大加速度的試驗(yàn)臺(tái),試驗(yàn)分析得出缽?fù)梁蕿?0%,苗齡為兩周的黃瓜苗,允許承受的最大