平動二自由度缽苗移栽機器人機構(gòu)設(shè)計及運動學仿真.pdf

1、為促進缽苗生長,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),本文針對人工移栽生產(chǎn)效率低、難以實現(xiàn)大面積作業(yè)的問題,開發(fā)了一種平動二自由度缽苗移栽機器人,其由兩組主動支鏈、兩組平行四邊形從動支鏈、靜平臺和移栽動平臺組成,本文進行了平動二自由度缽苗移栽機器人的機構(gòu)設(shè)計及試驗研究等,論文主要取得了以下研究成果:
　　 1)為保證機構(gòu)具有良好的傳動性能,引入了移栽機構(gòu)傳動角、缽苗移栽機器人機構(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,將缽苗移栽機器人的尺度綜合問題歸結(jié)為一類有約束的非線性規(guī)劃問題。在滿足將缽苗從供苗盤移栽到植苗盤的條件下,求解出主動臂、從動臂等相關(guān)機構(gòu)尺寸參數(shù)。
　　 2)規(guī)劃了動平臺的移栽軌跡,將取苗爪取苗、移苗、植苗的每段運動規(guī)律設(shè)計為停止→加速→減速→停止。求解出滿足此運動規(guī)律的擺線、5次及7次多項式的解析式,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、機構(gòu)允許的震動強度下,選擇運動時間較短的

3、5次多項式運動規(guī)律作為控制函數(shù)。
　　 3)建立缽苗移栽機器人的三維模型,對移栽動平臺進行了多剛體運動學仿真,并得出兩主動臂的角速度、角加速度等相關(guān)參數(shù)曲線,為電機參數(shù)的確定、機構(gòu)的虛擬樣機仿真、控制系統(tǒng)的研究提供了重要的理論依據(jù)。
　　 4)測量了缽苗的高度、缽苗的重量、最佳缽體含水率等缽苗物理特性,應(yīng)用自制的一套簡易測量缽苗允許承受最大加速度的試驗臺,試驗分析得出缽土含水率為20%,苗齡為兩周的黃瓜苗,允許承受的最大