基于2R開鏈桿組解域綜合的行星輪系移栽機構設計方法與試驗研究.pdf

1、移栽生產(chǎn)具有巨大的經(jīng)濟價值，移栽機構是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機構研究的難點和熱點。行星輪系移栽機構旋轉性能好，利于高速移栽作業(yè)，但現(xiàn)有的行星輪系移栽機構構型較少、運動靈活性不足，也缺乏實現(xiàn)精確位姿要求的行星輪系機構設計方法。
　　綜合分析比較現(xiàn)有的機構位姿設計方法，發(fā)現(xiàn)桿機構傳動形式簡單、設計靈活，學者對桿機構構型及運動綜合研究成果豐富，但桿機構實現(xiàn)復雜運動的機構設計難度大，且只適合于低轉速的工作條件，工作效率難以提高。行星輪系機構是一種能高效

2、運動的機構構型，但行星輪系機構的位姿設計方法尚存不足。為精確實現(xiàn)移栽機構輸出構件的給定位姿，論文擬將桿機構實現(xiàn)精確位姿設計的解析理論與行星輪系設計相結合，以2R開鏈桿組的解域綜合為基礎，進行實現(xiàn)精確位姿要求的行星輪系機構設計，并研發(fā)一種能夠在移栽作業(yè)過程中實現(xiàn)精確位姿條件的行星輪系移栽機構。論文主要研究內容如下:
　　1)分析了根據(jù)連桿機構現(xiàn)代解析理論建立布爾梅斯特曲線方程，并通過角度映射關系將布爾梅斯特曲線有序表示的方法。提出了

3、一種通過構建機構范圍解域，再進行桿件位置尺寸約束及機構運動缺陷判別，最終構建形成2R桿機構可行解域的方法。
　　2)提出了一種非圓齒輪行星輪系移栽機構，并通過對其機構組成及工作原理的分析，建立了其運動學模型。
　　3)針對油菜毯狀苗移栽需求，對移栽機構進行了軌跡規(guī)劃，并提出了其運動學目標?；贛ATLAB軟件編寫了行星輪系移栽機構綜合設計軟件，利用軟件進行機構的優(yōu)化設計，得到了能夠滿足工作目標的機構參數(shù)，并實現(xiàn)了設計結果的可

4、視化輸出。
　　4)對移栽機構進行了結構設計，完成了機構三維模型的建立，并對機構進行了虛擬仿真試驗，試制機構樣機并搭建了移栽試驗臺，以進行油菜毯狀苗移栽試驗。通過高速攝影技術對移栽機構的實際運動進行圖像采集，并通過高速攝影分析軟件對機構的實際運動軌跡與理論設計軌跡進行了對比分析。利用軟件測量得到移栽機構經(jīng)過有限分離四位置點時移栽臂的姿態(tài)角分別為167.99°、157.20°、147.63°及102.95°，與理論設定方位角之間的誤