藍(lán)莓采摘車采摘系統(tǒng)及植株振動(dòng)模型仿真分析
發(fā)布時(shí)間:2022-07-02 16:42
隨著人們健康意識(shí)的增強(qiáng),藍(lán)莓近年來大受追捧。種植面積和需求量的擴(kuò)大,致使我國傳統(tǒng)的手工采摘方式不能滿足市場需求,開發(fā)藍(lán)莓機(jī)械化采摘成為必然趨勢。本文所進(jìn)行的工作就是為了研發(fā)適合國內(nèi)使用的藍(lán)莓采摘車而做的基礎(chǔ)研究,內(nèi)容如下:通過對(duì)藍(lán)豐藍(lán)莓生產(chǎn)基地進(jìn)行考察,以獲得的藍(lán)莓生物學(xué)特性參數(shù)為依據(jù),結(jié)合國外采摘機(jī)械工作原理,確定了采摘車采摘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案,對(duì)各部件進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算,并在Pro/E中建立虛擬樣機(jī)采摘系統(tǒng)三維模型。在ANSYS中建立藍(lán)莓植株柔性體模型,將其和采摘系統(tǒng)Pro/E三維模型一同導(dǎo)入到ADAMS中,生成了采摘系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型,并進(jìn)行了多體動(dòng)力學(xué)仿真分析。仿真分析中,將采摘系統(tǒng)對(duì)藍(lán)莓植株的作用頻率、作用幅度、作用時(shí)間和作用面積作為影響藍(lán)莓采摘效率的因素,將植株柔性體上三個(gè)特征點(diǎn)的受力大小作為測量指標(biāo),通過單因素仿真分析和多因素仿真分析,得到了影響藍(lán)莓采摘效率的各因素的主次順序和最優(yōu)采摘組合。通過靜態(tài)分析法建立藍(lán)莓植株振動(dòng)的數(shù)學(xué)模型,將材料力學(xué)中的振動(dòng)理論應(yīng)用于植株振動(dòng)數(shù)學(xué)模型的建立過程中,將其振動(dòng)情況分為軸向振動(dòng)和徑向振動(dòng)。在植株軸向振動(dòng)中將植株簡化為存在軸向力的各項(xiàng)同性彈...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 概述
1.1.1 藍(lán)莓國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.1.2 實(shí)現(xiàn)藍(lán)莓機(jī)械化采摘的必然性
1.2 林果自動(dòng)化收獲國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.1 林果收獲機(jī)械國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 林果收獲機(jī)械國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 藍(lán)莓采摘技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究的目的和意義
1.5 論文研究的內(nèi)容
2 藍(lán)莓的生物學(xué)特性調(diào)查試驗(yàn)及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
2.1 我國藍(lán)莓的生物學(xué)特性調(diào)查研究
2.2 基于DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的回歸分析
2.2.1 回歸分析軟件簡介及回歸分析目的
2.2.2 線性回歸分析方法
2.2.3 逐步回歸分析過程
2.2.4 逐步回歸分析結(jié)果
2.3 藍(lán)莓果實(shí)加速度與藍(lán)莓主要生物學(xué)特性參數(shù)關(guān)系分析
2.3.1 相關(guān)分析
2.3.2 偏相關(guān)分析
2.3.3 通徑分析
2.4 本章小結(jié)
3 藍(lán)莓采摘車采摘系統(tǒng)三維設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)仿真
3.1 Pro/ENGINEER軟件簡介
3.2 藍(lán)莓采摘車的結(jié)構(gòu)以及工作過程
3.2.1 藍(lán)莓采摘車的結(jié)構(gòu)
3.2.2 藍(lán)莓采摘車的工作過程
3.3 藍(lán)莓采摘車采摘指排機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.1 采摘方式的選取
3.3.2 采摘指排空間布置方案及采摘指設(shè)計(jì)
3.4 藍(lán)莓采摘車采摘系統(tǒng)動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)
3.4.1 偏心輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案布置
3.4.2 偏心輪轉(zhuǎn)速的確定
3.5 藍(lán)莓采摘車采摘系統(tǒng)三維建模
3.5.1 采摘系統(tǒng)零部件實(shí)體建模
3.5.2 采摘系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的虛擬裝配
3.5.3 采摘系統(tǒng)指排機(jī)構(gòu)的虛擬裝配
3.5.4 采摘系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
3.6 基于ADAMS的采摘系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析
3.6.1 動(dòng)力學(xué)分析的步驟
3.6.2 ADAMS中采摘系統(tǒng)模型建立
3.6.3 ADAMS中采摘系統(tǒng)仿真分析
3.7 本章小結(jié)
4 采摘系統(tǒng)植株振動(dòng)模型的建立和求解
4.1 藍(lán)莓果樹果枝受力分析
4.2 藍(lán)莓側(cè)枝軸向振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.2.1 藍(lán)莓側(cè)枝軸向無阻尼自由振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.2.2 藍(lán)莓側(cè)枝軸向有阻尼自由振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.2.3 藍(lán)莓側(cè)枝軸向受迫振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.2.4 關(guān)鍵參數(shù)值的確定
4.2.5 藍(lán)莓側(cè)枝軸向振動(dòng)響應(yīng)動(dòng)態(tài)仿真及分析
4.3 藍(lán)莓側(cè)枝徑向振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.3.1 藍(lán)莓側(cè)枝徑向無阻尼自由振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.3.2 藍(lán)莓側(cè)枝徑向有阻尼自由振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.3.3 藍(lán)莓側(cè)枝徑向受迫振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.3.4 藍(lán)莓側(cè)枝徑向振動(dòng)響應(yīng)動(dòng)態(tài)仿真及分析
4.4 本章小結(jié)
5 藍(lán)莓采摘車田間試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 5.2 試驗(yàn)設(shè)備
5.3 試驗(yàn)對(duì)象與田間情況調(diào)查
5.4 試驗(yàn)因素
5.5 試驗(yàn)指標(biāo)
5.6 整機(jī)田間試驗(yàn)
5.7 采摘車采摘指排結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水果采收機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 段潔利,陸華忠,王慰祖,王亮,趙磊. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(16)
[2]果園作業(yè)機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 孟祥金,沈從舉,湯智輝,賈首星,鄭炫,周艷,劉威. 農(nóng)機(jī)化研究. 2012(01)
[3]振動(dòng)式果品收獲技術(shù)機(jī)理分析及研究進(jìn)展[J]. 陳度,杜小強(qiáng),王書茂,張勤. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(08)
[4]果園采摘機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 藍(lán)峰,蘇子昊,黎子明,謝舒. 農(nóng)機(jī)化研究. 2010(11)
[5]藍(lán)莓的保健功能及其開發(fā)應(yīng)用[J]. 王姍姍,孫愛東,李淑燕. 中國食物與營養(yǎng). 2010(06)
[6]藍(lán)莓的主要化學(xué)成分及生物活性[J]. 陳介甫,李亞東,徐哲. 藥學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]機(jī)器視覺在黃瓜采摘機(jī)器人中的應(yīng)用研究[J]. 鮑官軍,荀一,戚利勇,楊慶華,高峰. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]藍(lán)莓的生物學(xué)特性及栽培技術(shù)[J]. 商曉芳. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2010(02)
[9]黑加侖采收裝置參數(shù)的優(yōu)化[J]. 王業(yè)成,陳海濤,林青. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(03)
[10]草莓采摘機(jī)器人的研究:Ⅱ.基于圖像的草莓重心位置和采摘點(diǎn)的確定[J]. 張鐵中,陳利兵,宋健. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(01)
博士論文
[1]藍(lán)莓采摘機(jī)采摘策略及軌跡規(guī)劃研究[D]. 李志鵬.東北林業(yè)大學(xué) 2011
[2]藍(lán)莓機(jī)器視覺識(shí)別與標(biāo)定技術(shù)研究[D]. 韓非.東北林業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于振動(dòng)機(jī)理的山核桃采摘樣機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 李小亮.浙江農(nóng)林大學(xué) 2012
[2]油茶果采摘機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作空間優(yōu)化[D]. 左二兵.中南林業(yè)科技大學(xué) 2012
[3]掘進(jìn)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī)結(jié)構(gòu)研究[D]. 尹航.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2009
[4]3-3UPS1S并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與仿真[D]. 張宏濤.江南大學(xué) 2008
[5]基于PRO/E和ADAMS的變速器動(dòng)力學(xué)仿真[D]. 傅友賓.大連理工大學(xué) 2007
[6]液壓挖掘機(jī)工作裝置的虛擬樣機(jī)研究[D]. 楊武成.西安科技大學(xué) 2006
[7]礦用防爆裝載機(jī)工作裝置虛擬樣機(jī)研究[D]. 李富柱.西安科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3654711
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 概述
1.1.1 藍(lán)莓國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.1.2 實(shí)現(xiàn)藍(lán)莓機(jī)械化采摘的必然性
1.2 林果自動(dòng)化收獲國內(nèi)外現(xiàn)狀
1.2.1 林果收獲機(jī)械國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 林果收獲機(jī)械國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 藍(lán)莓采摘技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外研究現(xiàn)狀
1.4 論文研究的目的和意義
1.5 論文研究的內(nèi)容
2 藍(lán)莓的生物學(xué)特性調(diào)查試驗(yàn)及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
2.1 我國藍(lán)莓的生物學(xué)特性調(diào)查研究
2.2 基于DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的回歸分析
2.2.1 回歸分析軟件簡介及回歸分析目的
2.2.2 線性回歸分析方法
2.2.3 逐步回歸分析過程
2.2.4 逐步回歸分析結(jié)果
2.3 藍(lán)莓果實(shí)加速度與藍(lán)莓主要生物學(xué)特性參數(shù)關(guān)系分析
2.3.1 相關(guān)分析
2.3.2 偏相關(guān)分析
2.3.3 通徑分析
2.4 本章小結(jié)
3 藍(lán)莓采摘車采摘系統(tǒng)三維設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)仿真
3.1 Pro/ENGINEER軟件簡介
3.2 藍(lán)莓采摘車的結(jié)構(gòu)以及工作過程
3.2.1 藍(lán)莓采摘車的結(jié)構(gòu)
3.2.2 藍(lán)莓采摘車的工作過程
3.3 藍(lán)莓采摘車采摘指排機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.1 采摘方式的選取
3.3.2 采摘指排空間布置方案及采摘指設(shè)計(jì)
3.4 藍(lán)莓采摘車采摘系統(tǒng)動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)
3.4.1 偏心輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案布置
3.4.2 偏心輪轉(zhuǎn)速的確定
3.5 藍(lán)莓采摘車采摘系統(tǒng)三維建模
3.5.1 采摘系統(tǒng)零部件實(shí)體建模
3.5.2 采摘系統(tǒng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的虛擬裝配
3.5.3 采摘系統(tǒng)指排機(jī)構(gòu)的虛擬裝配
3.5.4 采摘系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
3.6 基于ADAMS的采摘系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析
3.6.1 動(dòng)力學(xué)分析的步驟
3.6.2 ADAMS中采摘系統(tǒng)模型建立
3.6.3 ADAMS中采摘系統(tǒng)仿真分析
3.7 本章小結(jié)
4 采摘系統(tǒng)植株振動(dòng)模型的建立和求解
4.1 藍(lán)莓果樹果枝受力分析
4.2 藍(lán)莓側(cè)枝軸向振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.2.1 藍(lán)莓側(cè)枝軸向無阻尼自由振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.2.2 藍(lán)莓側(cè)枝軸向有阻尼自由振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.2.3 藍(lán)莓側(cè)枝軸向受迫振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.2.4 關(guān)鍵參數(shù)值的確定
4.2.5 藍(lán)莓側(cè)枝軸向振動(dòng)響應(yīng)動(dòng)態(tài)仿真及分析
4.3 藍(lán)莓側(cè)枝徑向振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.3.1 藍(lán)莓側(cè)枝徑向無阻尼自由振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.3.2 藍(lán)莓側(cè)枝徑向有阻尼自由振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.3.3 藍(lán)莓側(cè)枝徑向受迫振動(dòng)響應(yīng)公式建立過程
4.3.4 藍(lán)莓側(cè)枝徑向振動(dòng)響應(yīng)動(dòng)態(tài)仿真及分析
4.4 本章小結(jié)
5 藍(lán)莓采摘車田間試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 5.2 試驗(yàn)設(shè)備
5.3 試驗(yàn)對(duì)象與田間情況調(diào)查
5.4 試驗(yàn)因素
5.5 試驗(yàn)指標(biāo)
5.6 整機(jī)田間試驗(yàn)
5.7 采摘車采摘指排結(jié)構(gòu)優(yōu)化
5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]水果采收機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 段潔利,陸華忠,王慰祖,王亮,趙磊. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(16)
[2]果園作業(yè)機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 孟祥金,沈從舉,湯智輝,賈首星,鄭炫,周艷,劉威. 農(nóng)機(jī)化研究. 2012(01)
[3]振動(dòng)式果品收獲技術(shù)機(jī)理分析及研究進(jìn)展[J]. 陳度,杜小強(qiáng),王書茂,張勤. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(08)
[4]果園采摘機(jī)械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 藍(lán)峰,蘇子昊,黎子明,謝舒. 農(nóng)機(jī)化研究. 2010(11)
[5]藍(lán)莓的保健功能及其開發(fā)應(yīng)用[J]. 王姍姍,孫愛東,李淑燕. 中國食物與營養(yǎng). 2010(06)
[6]藍(lán)莓的主要化學(xué)成分及生物活性[J]. 陳介甫,李亞東,徐哲. 藥學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]機(jī)器視覺在黃瓜采摘機(jī)器人中的應(yīng)用研究[J]. 鮑官軍,荀一,戚利勇,楊慶華,高峰. 浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[8]藍(lán)莓的生物學(xué)特性及栽培技術(shù)[J]. 商曉芳. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2010(02)
[9]黑加侖采收裝置參數(shù)的優(yōu)化[J]. 王業(yè)成,陳海濤,林青. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(03)
[10]草莓采摘機(jī)器人的研究:Ⅱ.基于圖像的草莓重心位置和采摘點(diǎn)的確定[J]. 張鐵中,陳利兵,宋健. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(01)
博士論文
[1]藍(lán)莓采摘機(jī)采摘策略及軌跡規(guī)劃研究[D]. 李志鵬.東北林業(yè)大學(xué) 2011
[2]藍(lán)莓機(jī)器視覺識(shí)別與標(biāo)定技術(shù)研究[D]. 韓非.東北林業(yè)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于振動(dòng)機(jī)理的山核桃采摘樣機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 李小亮.浙江農(nóng)林大學(xué) 2012
[2]油茶果采摘機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作空間優(yōu)化[D]. 左二兵.中南林業(yè)科技大學(xué) 2012
[3]掘進(jìn)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)樣機(jī)結(jié)構(gòu)研究[D]. 尹航.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2009
[4]3-3UPS1S并聯(lián)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與仿真[D]. 張宏濤.江南大學(xué) 2008
[5]基于PRO/E和ADAMS的變速器動(dòng)力學(xué)仿真[D]. 傅友賓.大連理工大學(xué) 2007
[6]液壓挖掘機(jī)工作裝置的虛擬樣機(jī)研究[D]. 楊武成.西安科技大學(xué) 2006
[7]礦用防爆裝載機(jī)工作裝置虛擬樣機(jī)研究[D]. 李富柱.西安科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3654711
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