本文選題：溫室移栽機(jī)　切入點(diǎn)：并聯(lián)機(jī)構(gòu)　出處：《江蘇大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：穴盤(pán)苗移栽是設(shè)施農(nóng)業(yè)育苗生產(chǎn)及移栽中的主要作業(yè)之一,研究溫室穴盤(pán)苗高速自動(dòng)移栽機(jī)對(duì)降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)能力以及促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展具有重要的意義�，F(xiàn)有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的溫室穴盤(pán)苗移栽機(jī)大都為三坐標(biāo)龍門(mén)架式結(jié)構(gòu),其體積龐大、慣性大、相對(duì)剛度低、價(jià)格高昂、柔性作業(yè)能力差。針對(duì)這些問(wèn)題,本文擬設(shè)計(jì)一種以并聯(lián)機(jī)構(gòu)為主體的移栽機(jī)系統(tǒng),綜合并聯(lián)機(jī)構(gòu)速度快、精度高、相對(duì)剛度大、動(dòng)態(tài)性能好、反解求解簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn)以滿足現(xiàn)有設(shè)施農(nóng)業(yè)對(duì)自動(dòng)化溫室移栽機(jī)高性價(jià)比的需求。針對(duì)該移栽機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),本文的主要研究工作如下:首先,對(duì)移栽對(duì)象涉及的苗缽、育苗容器以及目標(biāo)容器的情況進(jìn)行研究,掌握相關(guān)參數(shù);構(gòu)建移栽機(jī)的總體布局;并根據(jù)移栽對(duì)象的各個(gè)參數(shù)提出移栽機(jī)主體并聯(lián)機(jī)構(gòu)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)要求。其次,運(yùn)用基于方位特征集的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,對(duì)滿足方位特征集要求的支鏈進(jìn)行拓?fù)渚C合,并優(yōu)選出合適的支鏈組合了5種較優(yōu)并聯(lián)機(jī)構(gòu),計(jì)算比較它們的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)個(gè)關(guān)鍵特征參數(shù),最終優(yōu)選出滿足本移栽機(jī)設(shè)計(jì)需求的的并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)型:2-HSOC{-R//R//R-P4R-}?1-HSOC{-R//R(-P4R)//R-}。然后,建立優(yōu)選出的并聯(lián)機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型,尋找由動(dòng)平臺(tái)到靜平臺(tái)的位姿映射關(guān)系并求出并聯(lián)機(jī)構(gòu)的正、逆解表達(dá)式和速度、加速度方程,通過(guò)MATLAB得到動(dòng)平臺(tái)理論運(yùn)動(dòng)曲線;同時(shí)在ProE中建立三維模型,并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真得到仿真曲線,對(duì)比理論曲線,驗(yàn)證理論推導(dǎo)的正確性。接下來(lái),根據(jù)并聯(lián)機(jī)構(gòu)雅克比方程行列式與機(jī)構(gòu)奇異位形的關(guān)系分析了優(yōu)選并聯(lián)機(jī)構(gòu)的5種奇異位形;結(jié)合連桿傳動(dòng)中對(duì)壓力角的要求對(duì)支鏈中的相應(yīng)角度進(jìn)行限制;通過(guò)MATLAB搜索得到并聯(lián)機(jī)構(gòu)的可達(dá)空間,并確定工作空間與可達(dá)空間的位置姿態(tài)關(guān)系;嘗試通過(guò)工作空間上的特殊點(diǎn)降低并聯(lián)機(jī)構(gòu)尺寸優(yōu)化難度,并以整機(jī)體積最小為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)采用遍歷搜尋的方法,得出較優(yōu)的尺寸組合。隨后,基于模塊化動(dòng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)想,嘗試設(shè)計(jì)了多種末端執(zhí)行器;在ADAMS中建立并聯(lián)機(jī)構(gòu)多剛體模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,研究各支鏈驅(qū)動(dòng)力矩峰值情況和動(dòng)平臺(tái)質(zhì)量、質(zhì)心變化對(duì)峰值力矩的影響,從而選定驅(qū)動(dòng)器規(guī)格、并預(yù)測(cè)在該驅(qū)動(dòng)器規(guī)格下動(dòng)平臺(tái)的最大可承受質(zhì)量;最后將模型連桿全柔性化,通過(guò)剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)仿真探究動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)誤差情況以及動(dòng)平臺(tái)質(zhì)量對(duì)誤差的影響,驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案能否符合移栽機(jī)設(shè)計(jì)要求。最后,試制實(shí)物驗(yàn)證樣機(jī)并進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。建立了樣機(jī)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng);統(tǒng)計(jì)動(dòng)平臺(tái)逐個(gè)定位到穴孔中心位置的誤差,并對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償;通過(guò)誤差補(bǔ)償試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)定位平均誤差值由7.611mm降低到1.208mm;選取一條較遠(yuǎn)對(duì)角線移栽軌跡,進(jìn)行并聯(lián)機(jī)構(gòu)驗(yàn)證性運(yùn)動(dòng)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),在加速度峰值為20m/s2(2.04g),速度峰值為2m/s時(shí),整機(jī)運(yùn)行過(guò)程變形較小,取投苗階段精度較高。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S223.9

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊廷力;沈惠平;劉安心;戴建生;;機(jī)構(gòu)自由度公式的基本形式、自由度分析及其物理內(nèi)涵[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2015年13期

2 計(jì)時(shí)鳴;黃希歡;;工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用綜述[J];機(jī)電工程;2015年01期

3 溫建榮;;id木的扦插技術(shù)與試驗(yàn)[J];北京農(nóng)業(yè);2014年24期

4 馮李航;張為公;龔宗洋;林國(guó)余;梁大開(kāi);;Delta系列并聯(lián)機(jī)器人研究進(jìn)展與現(xiàn)狀[J];機(jī)器人;2014年03期

5 鐘鋼;;國(guó)內(nèi)外溫室發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J];農(nóng)業(yè)科技與裝備;2013年09期

6 辜松;楊艷麗;張躍峰;喬曉軍;;荷蘭蔬菜種苗生產(chǎn)裝備系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)中國(guó)的啟示[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2013年14期

7 張振國(guó);曹衛(wèi)彬;王僑;張鵬;;穴盤(pán)苗自動(dòng)移栽機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];農(nóng)機(jī)化研究;2013年05期

8 王僑;曹衛(wèi)彬;張振國(guó);;穴盤(pán)苗自動(dòng)取苗機(jī)構(gòu)的研究[J];農(nóng)機(jī)化研究;2012年11期

9 石磊;金忠全;;四自由度機(jī)器人的建模和仿真[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2012年03期

10 郝金魁;張西群;齊新;范國(guó)昌;劉錚;彭發(fā)智;;工廠化育苗技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 韓綠化;蔬菜穴盤(pán)苗缽體力學(xué)分析與移栽機(jī)器人設(shè)計(jì)研究[D];江蘇大學(xué);2014年

2 金鑫;蔬菜穴盤(pán)苗自動(dòng)移栽技術(shù)與裝置的研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

3 郝齊;一種兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)控制研究[D];清華大學(xué);2011年

4 楊斌久;少自由度并聯(lián)機(jī)床約束鏈的若干問(wèn)題研究[D];東北大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王留柱;溫室缽苗移栽機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與移栽動(dòng)平臺(tái)研究[D];江蘇大學(xué);2016年

2 盛成;轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)的三自由度高速平移并聯(lián)機(jī)器人的性能分析與優(yōu)化[D];南京理工大學(xué);2014年

3 張露;多孔板抓取機(jī)械手的研究與開(kāi)發(fā)[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2012年

4 劉志杰;并聯(lián)機(jī)器人位姿誤差分析與補(bǔ)償方法研究[D];燕山大學(xué);2010年

5 楊磊;基于PLC的柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];曲阜師范大學(xué);2010年

6 洪超;一種用于柔性定位器的三自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

7 任水祥;多機(jī)器人編隊(duì)的協(xié)調(diào)控制與容錯(cuò)性研究[D];華中科技大學(xué);2008年

8 馮時(shí)佳;一種三平移并聯(lián)機(jī)器人及其多軸控制研究[D];江蘇大學(xué);2007年

9 郁玉峰;三平移并聯(lián)移栽機(jī)器人及其視覺(jué)系統(tǒng)研究[D];江蘇大學(xué);2007年

10 李貫成;運(yùn)動(dòng)副配置對(duì)并聯(lián)機(jī)器人工作空間影響的研究[D];南昌大學(xué);2006年

，

本文編號(hào)：1716451