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农业机械手的设计与分析

农机化研究 2010年第10期32卷 75-77,82页

作者：赵东辉郑州电力高等专科学校郑州450004

在农业生产和收割上,机械手得到了广泛的应用,大大提高了生产的自动化、精细化程度。在气动机械手的结构和控制方面,无论三维造型,还是运动仿真及应力分析,都采用CAD/CAE软件来进行设计,提高了设计的效率和设计的可行性、科学性。针对... 详细信息

在农业生产和收割上,机械手得到了广泛的应用,大大提高了生产的自动化、精细化程度。在气动机械手的结构和控制方面,无论三维造型,还是运动仿真及应力分析,都采用CAD/CAE软件来进行设计,提高了设计的效率和设计的可行性、科学性。针对当前农业生产中产品小批量、多品种的发展趋势,大胆和创新地对农业机械手进行了手部可更换设计,扩展了该机械手的使用范围。气动技术在农业机械手中的应用,可使机械手在工作中减少对环境的污染,使设备整体结构紧凑,并减少了中间环节。PLC在控制中的应用使得机械手在工作时更加稳定和准确。

关键词：农业机械手 CAD/CAE 手部可更换设计气动技术 PLC

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农业机械手无碰运动规划技术的研究

农业机械手无碰运动规划技术的研究

作者：周小燕浙江工业大学

学位级别：硕士

农业机器人可以缓解农业劳动力不足,提高劳动生产效率,在欧美等发达国家有着广泛的应用。但是由于农业机器人作业环境的复杂性,传统的计算机算法在实际采摘中存在寻优速度慢、避障能力不强等问题。为了实现农业机器人的快速无碰采摘,本... 详细信息

农业机器人可以缓解农业劳动力不足,提高劳动生产效率,在欧美等发达国家有着广泛的应用。但是由于农业机器人作业环境的复杂性,传统的计算机算法在实际采摘中存在寻优速度慢、避障能力不强等问题。为了实现农业机器人的快速无碰采摘,本课题以六自由度机械手为研究对象,着重研究采摘机械手的无碰运动规划技术。首先,本文推导了MT-UARM6自由度机械手的运动学和动力学模型,在推导中,采用D-H法建立机械手的运动学模型,分析其正运动学,逆运动学,奇异位置,雅克比矩阵等,其中逆运动学采用遗传算法很好地解决了逆运动学方程的冗余问题。对机械手的动力学模型,采用第二类Lagrange方程,求解出机械手的各关节力矩。这些研究为后续的机械手运动规划奠定了理论基础。其次,分析了机械手运动规划的一般性问题,对运动规划几种方法的适用性做了综合比较和评价。深入研究了机械手时间最优轨迹规划的基本原理,讨论了遗传优化原理及B样条曲线的计算方法,采用B样条曲线构造关节轨迹,提出了一种基于种群集散度的改进自适应遗传优化算子,并应用于机械手时间最优轨迹设计,优化时同时考虑关节角速度、角加速度、角加加速度及关节力矩4种约束,并在关节空间对PUMA560前三铰轨迹进行了优化计算。然后,对障碍空间下机械手的避障运动问题进行了分析研究。由于机械手作业环境的复杂性,手臂与障碍物间存在碰撞可能,因此必须规划出一条无碰的末端轨迹,并保证各关节也无碰。本文对传统人工势场法进行了改进,提出了一种消除局部极小点的方法,使机械手末端始终往势场最小的方向运动,结合新的约束势函数,给出了实现步骤,并对避碰路径规划问题进行了仿真研究。最后,采用B样条插值函数给出了MT-UARM机械手的时间最优轨迹规划,对机械手在障碍环境下进行了仿真实验,验证了提出方法的正确性和可行性。

关键词：农业机械手轨迹规划遗传算法无碰路径规划人工势场

基于ADAMS仿真技术在农业机械手设计中的应用

同方学位论文库评论

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农机化研究 2009年第5期31卷 202-203页

作者：毛文浙江工贸职业技术学院汽车与机电工程系浙江温州325000

农业机械手作为机械人的一部分,依赖传统的设计已不能满足其设计要求。为此,介绍了农业机械手的特点及其仿真设计的思想和特点,并利用仿真设计软件ADAMS结合番茄采摘机械手设计实例,来说明仿真设计在农业机械手设计中的作用。

关键词：农业机械手 ADAMS 采摘仿真技术

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基于液压控制的农业机械手的设计

农机化研究 2012年第2期34卷 101-104页

作者：赵东辉金长虹靳建峰刘军郑州电力高等专科学校郑州450004 河南农业大学郑州450002

探讨了农业机械手的造型、液压回路及控制部分的设计。该机械手主要采用了CAD/CAE软件来进行设计分析,提高了设计的效率、可行性和科学性。为此,针对当前农业的产品种类逐渐增加的发展趋势,对本机械手进行手部可调整设计,从而可以采摘... 详细信息

探讨了农业机械手的造型、液压回路及控制部分的设计。该机械手主要采用了CAD/CAE软件来进行设计分析,提高了设计的效率、可行性和科学性。为此,针对当前农业的产品种类逐渐增加的发展趋势,对本机械手进行手部可调整设计,从而可以采摘不同形状的农业产品。S7-200型号的PLC和液压技术在该机械手中的应用,使设备整体结构紧凑,工作更加稳定,通过机电仿真软件建立机械手总装模型并完成仿真,为该机械手的实际生产提供了重要参考。

关键词：农业机械手 cad/cae 液压技术结构分析 plc

仿真设计(ADAMS)在农业机械手设计中的应用

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农业装备与车辆工程 2008年第2期46卷 20-22页

作者：方传青尹丽娟中国农业大学工学院北京100083

电子计算机技术的发展,使得机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术。农业机械手作为机械人的一部分,是精准农业、农业生产自动化、智能化的表现,传统的设计不能满足对农业机械手的设计要求,本文介绍了农业机... 详细信息

电子计算机技术的发展,使得机器人的研制和生产已成为高技术领域内迅速发展起来的一门新兴技术。农业机械手作为机械人的一部分,是精准农业、农业生产自动化、智能化的表现,传统的设计不能满足对农业机械手的设计要求,本文介绍了农业机械手的特点、仿真设计的思想和特点,并利用仿真设计软件ADAMS结合番茄采摘机械手设计实例,来说明仿真设计在农业机械手设计中带来的作用。

关键词：农业机械手仿真设计 ADAMS 采摘

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硅胶软体农业机械手分析与仿真

机械管理开发 2024年第10期39卷 54-55,58页

作者：赵柳杨刘艳萍宋卓烟台科技学院海洋工程学院山东烟台265699

随着现代农业的高速发展,更加看重农用采摘机械手对果实的抓取能力。果实采摘是果品收获的重要步骤,其品质直接影响产品的价格和销售能力。因此,着手研制了一种简单的软体硅胶机械手,并对其手指进行了设计和抓取能力的分析。通过受力分... 详细信息

随着现代农业的高速发展,更加看重农用采摘机械手对果实的抓取能力。果实采摘是果品收获的重要步骤,其品质直接影响产品的价格和销售能力。因此,着手研制了一种简单的软体硅胶机械手,并对其手指进行了设计和抓取能力的分析。通过受力分析,得知采用三爪形式能够显著提高2.87倍抓取能力,整体能量的利用率提高了1 052%,从而减少了能量消耗,提升了经济性。这款机械爪在保证安全抓取的前提下,有效减少了能量的消耗,使其在经济性方面表现更为出色。

关键词：现代农业农业机械手采摘

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基于液压控制的农业机械手的设计

南方农机 2018年第2期49卷 2-2,21页

作者：胡求周礼鹏严华兵武昌工学院机械工程学院湖北武汉430065

在我国农业机械设备不断发展的过程中,更多的新式设备在农业生产当中得到了应用,在节约人力成本的同时有效提升了工作效率。文章就基于液压控制的农业机械手的设计进行一定的研究。

关键词：液压控制农业机械手设计

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基于颗粒阻尼器下农业机械手轻量化设计

农机化研究 2025年第3期 207-210+216页

作者：刘广杰申会鹏黄河交通学院河南工业大学

收获是农业生产的重要环节，也是劳动强度最高的作业环节之一。目前，在大田农业生产中主要以联合收获机完成收获作业，但设施农业和经济作物收获仍然靠人工完成，采摘效率较低，强度较大。为此，基于颗粒阻尼材料，以番茄采摘机械手为... 详细信息

收获是农业生产的重要环节，也是劳动强度最高的作业环节之一。目前，在大田农业生产中主要以联合收获机完成收获作业，但设施农业和经济作物收获仍然靠人工完成，采摘效率较低，强度较大。为此，基于颗粒阻尼材料，以番茄采摘机械手为研究对象，设计了一种采摘机械手，并对颗粒阻尼减振材料在农业机械手的应用位置和作用机理进行阐述，旨在解决经济作物采摘过程中的复杂性和柔软易损等问题。通过与传统农业机械手进行对比，结果表明：优化后的农业机械手果实抓取率较高，平均可达89%,果实损伤率为0,满足果实抓取要求，并减少了果实抓取过程中的手指振动，提高了手指转动的灵活性与稳定性，减少了果实抓取时间。研究结果可以为农业采摘机器人的减振、减损和轻量化设计提供技术参考与借鉴。

关键词：农业机械手阻尼材料轻量化减振柔性夹持

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基于视觉的农业机械手抓取研究

中国农机化学报 2013年第1期34卷 221-223页

作者：李秀美狄敬国莱芜职业技术学院山东莱芜271100

提出一种基于视觉的农业机械手抓取方法,通过坐标系的建立和变换,确定前方物体位置,采用搜索树算法,建立了路径代价函数,并对算法进行了改进,对于抓取的难易程度分别设定加权因子,选择产生的采样点代价最小的路径抓取物体,最后通过实验... 详细信息

提出一种基于视觉的农业机械手抓取方法,通过坐标系的建立和变换,确定前方物体位置,采用搜索树算法,建立了路径代价函数,并对算法进行了改进,对于抓取的难易程度分别设定加权因子,选择产生的采样点代价最小的路径抓取物体,最后通过实验达到了预期的结果。

关键词：视觉算法农业机械手