本文關(guān)鍵詞：具有變胞功能的新型人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī)構(gòu)設(shè)計與研究

  更多相關(guān)文章： 變胞機(jī)構(gòu) 再生運動鏈 運動學(xué) 低序體陣列

【摘要】：甘蔗裝載機(jī)是甘蔗生產(chǎn)及加工過程中的一種重要機(jī)械,在甘蔗生產(chǎn)中,甘蔗收割后的裝車運輸是一項勞動強(qiáng)度大且工作條件十分艱苦的工作。廣西是國內(nèi)最大的甘蔗種植地以及蔗糖生產(chǎn)基地,廣西地區(qū)地貌復(fù)雜,丘陵環(huán)繞,蔗農(nóng)多將甘蔗種植在丘陵,每戶的甘蔗產(chǎn)量低,傳統(tǒng)大型柴油動力的液壓驅(qū)動式甘蔗裝載機(jī)難以推廣。 變胞機(jī)構(gòu)是一類具有多階段性功能變化、多拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化、多自由度變化的新型機(jī)構(gòu),尤其適應(yīng)于不同工作階段完成不同工作任務(wù)等要求,由于其具有自適應(yīng)性和可重構(gòu)性等優(yōu)點,這一概念自提出以來,一直是國內(nèi)外機(jī)構(gòu)學(xué)界的研究熱點,有關(guān)研究工作及成果多集中在理論研究,可供工程實際應(yīng)用的具體機(jī)構(gòu)構(gòu)型研究較少。 針對以上所述各問題,本文將多自由度可控機(jī)構(gòu)理論及變胞機(jī)構(gòu)理論引入甘蔗裝載機(jī)設(shè)計過程,研究面向任務(wù)的變胞機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計方法,對人力驅(qū)動式甘蔗裝載機(jī)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計,展開了以下工作： (1)面向具體任務(wù),應(yīng)用多自由度可控機(jī)構(gòu)理論,設(shè)計出一種人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī),運用運動鏈再生法和胚圖插點法相結(jié)合的方法對完成設(shè)計的甘蔗裝載機(jī)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計,得到51種人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī)的新構(gòu)型,為機(jī)構(gòu)選型及后續(xù)設(shè)計工作提供基礎(chǔ)。 (2)面向任務(wù),應(yīng)用變胞機(jī)構(gòu)理論,設(shè)計出一種具有變胞功能的人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī),運用鄰接矩陣和拓?fù)鋱D描述各工作階段機(jī)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化,分析其工作原理和構(gòu)態(tài)轉(zhuǎn)化特點,再根據(jù)變胞機(jī)構(gòu)基因建模理論,對各自工作階段構(gòu)型單元進(jìn)行進(jìn)化計算,得到變胞源機(jī)構(gòu)基因模型,進(jìn)而分析該機(jī)構(gòu)變胞進(jìn)化生長過程,以及不同工作階段構(gòu)態(tài)演化特點,為進(jìn)一步的設(shè)計和分析工作提供基礎(chǔ)。 (3)對所設(shè)計的人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī)建立了運動學(xué)模型,運用閉環(huán)矢量法建立約束方程,求解機(jī)構(gòu)運動學(xué)正、逆解,然后通過虛擬樣機(jī)模型進(jìn)行運動學(xué)仿真,再用數(shù)學(xué)模型與仿真結(jié)果綜合分析人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī)的運動規(guī)律。 (4)對所設(shè)計的具有變胞功能的人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī)建立了運動學(xué)模型,運用Huston低序體陣列與齊次變換矩陣結(jié)合的方法進(jìn)行了運動學(xué)求解,針對具有變胞功能的可控機(jī)構(gòu)的特性,以及該機(jī)構(gòu)閉環(huán)運動鏈的特點,建立各構(gòu)件的低序體陣列,再參照低序體陣列推導(dǎo)出相鄰構(gòu)態(tài)下執(zhí)行機(jī)構(gòu)桿件的齊次變換矩陣,推導(dǎo)出機(jī)構(gòu)的運動學(xué)模型,然后通過虛擬樣機(jī)模型對各構(gòu)態(tài)進(jìn)行運動學(xué)仿真分析,通過數(shù)學(xué)模型與仿真結(jié)果綜合分析變胞人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī)的運動規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：變胞機(jī)構(gòu) 再生運動鏈 運動學(xué) 低序體陣列
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH243
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題來源及提出11
• 1.2 平面機(jī)構(gòu)型綜合研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 變胞機(jī)構(gòu)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文研究的意義及內(nèi)容14-16
• 1.4.1 本文研究意義14
• 1.4.2 本文研究內(nèi)容14-16
• 第二章 面向任務(wù)的機(jī)構(gòu)設(shè)計與型綜合16-36
• 2.1 引言16-17
• 2.2 人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計17-21
• 2.2.1 功能分析18-19
• 2.2.2 工作機(jī)理19
• 2.2.3 工藝動作過程19
• 2.2.4 執(zhí)行動作19-20
• 2.2.5 求得執(zhí)行機(jī)構(gòu)20
• 2.2.6 人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī)工作過程20-21
• 2.3 甘蔗裝載機(jī)的型綜合21-35
• 2.3.1 相關(guān)連桿類配22-24
• 2.3.2 胚圖插點24-27
• 2.3.3 運動鏈的轉(zhuǎn)化27-29
• 2.3.4 運動鏈的特定化29-32
• 2.3.5 運動鏈的具體化32-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 具有變胞功能的人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī)設(shè)計與構(gòu)態(tài)進(jìn)化分析36-52
• 3.1 引言36
• 3.2 具有變胞功能的人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī)創(chuàng)新設(shè)計36-39
• 3.2.1 功能分析36
• 3.2.2 工作機(jī)理36-37
• 3.2.3 工藝動作過程37
• 3.2.4 執(zhí)行動作37
• 3.2.5 求得執(zhí)行機(jī)構(gòu)37-38
• 3.2.6 變胞甘蔗裝載機(jī)工作過程38-39
• 3.3 機(jī)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析39-47
• 3.3.1 變胞源機(jī)構(gòu)39-41
• 3.3.2 甘蔗抓取階段41-42
• 3.3.3 甘蔗舉升階段42-43
• 3.3.4 甘蔗運輸階段43-44
• 3.3.5 甘蔗下降階段44-46
• 3.3.6 甘蔗釋放階段46-47
• 3.4 基因建模與變胞過程分析47-51
• 3.4.1 變胞源機(jī)構(gòu)基因建模47-48
• 3.4.2 各工作階段機(jī)構(gòu)基因建模48-49
• 3.4.3 進(jìn)化過程49-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī)的運動學(xué)建模與仿真52-65
• 4.1 引言52
• 4.2 位置分析52-60
• 4.2.1 位置正解52-57
• 4.2.2 位置逆解57-60
• 4.3 速度分析60-62
• 4.4 加速度分析62
• 4.5 仿真分析62-64
• 4.6 本章小結(jié)64-65
• 第五章 具有變胞功能的人力驅(qū)動甘蔗裝載機(jī)的運動學(xué)建模與仿真65-79
• 5.1 引言65
• 5.2 運動學(xué)建模65-75
• 5.2.1 機(jī)構(gòu)的低序體陣列66-67
• 5.2.2 齊次變換矩陣67-75
• 5.3 仿真分析75-77
• 5.3.1 抓取階段76-77
• 5.3.2 舉升階段77
• 5.4 本章小結(jié)77-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 總結(jié)79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-87
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況87-88

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1095486