我國是世界上蘋果栽培面積最大的國家之一,種植面積多達66.7萬公頃,產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的一半以上,是蘋果出口、消費大國。近年來,果園除草機械發(fā)展迅速,但果園種植模式不斷改變,國內(nèi)果園專用型除草機械類型少,多為進口產(chǎn)品,價格昂貴,不能滿足果農(nóng)們對果園除草機的迫切需求,導致除草率低,影響果樹生長及果品質(zhì)量,同時也延緩了果園除草作業(yè)機械化的進程。針對于西北黃土高原蘋果產(chǎn)區(qū),進行實地調(diào)研,了解已有果園除草機械的功能與不足。根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)及園藝要求設(shè)計一款果園避障除草機器人,實現(xiàn)能夠在一定程度上幫助人們完成除草作業(yè)、減輕勞動強度、減少農(nóng)藥使用、保護果園生態(tài)環(huán)境及提升果園管理機械的自動化與智能化水平。關(guān)于新型果園避障除草機器人的研制,主要設(shè)計研究內(nèi)容如下:（1）結(jié)合西北果園特點及園藝要求,確定整機尺寸大小,設(shè)計多功能果園避障除草機器人的總體結(jié)構(gòu)方案,主要包括前置式除草裝置、雙側(cè)避障機構(gòu)、升降機構(gòu)、轉(zhuǎn)向機構(gòu)、驅(qū)動裝置、扶手機構(gòu)等,運用Solidworks進行三維建模,完成整體裝配,并進行干涉檢查。（2）對除草機器人避障機構(gòu)與升降機構(gòu)進行理論計算,得到避障機構(gòu)與升降機構(gòu)各個電動推桿的安裝參數(shù)。對整機的爬坡... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 課題研究背景與意義
        1.1.1 課題研究背景
        1.1.2 課題研究意義
    1.2 果園除草機器人研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外除草機器人的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)除草機的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 西北地區(qū)除草現(xiàn)狀
        1.2.4 果園機械化發(fā)展存在的主要問題
    1.3 果園除草機器人作業(yè)的園藝要求
        1.3.1 西北地區(qū)果園概況調(diào)查與統(tǒng)計
        1.3.2 果園除草機器人的園藝要求
    1.4 課題研究的內(nèi)容及方法
        1.4.1 課題來源
        1.4.2 課題研究的內(nèi)容
        1.4.3 課題研究的方法
    1.5 整體的設(shè)計方案
    1.6 研究的技術(shù)路線
第2章 除草機器人機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 整體機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.1.1 除草機器人結(jié)構(gòu)組成和工作原理
        2.1.2 技術(shù)參數(shù)確定
    2.2 機器人移動平臺的設(shè)計
        2.2.1 輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)設(shè)計
        2.2.2 后輪驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計
        2.2.3 除草機器人移動平臺總體效果
    2.3 避障裝置和除草裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.1 避障方案的選擇
        2.3.2 避障機構(gòu)設(shè)計
        2.3.3 除草機器人除草裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.4 刀盤升降機構(gòu)的設(shè)計
        2.4.1 升降機構(gòu)設(shè)計
        2.4.2 限位板設(shè)計
    2.5 扶手機構(gòu)設(shè)計
    2.6 本章小結(jié)
第3章 除草機器人理論研究
    3.1 關(guān)鍵參數(shù)計算
        3.1.1 機器人爬坡角度確定
        3.1.2 機器人轉(zhuǎn)向合理性的確定
    3.2 關(guān)鍵部件選型計算
        3.2.1 避障機構(gòu)電動推桿選型
        3.2.2 升降機構(gòu)電動推桿選型
        3.2.3 行走電機選擇
        3.2.4 轉(zhuǎn)向電機選擇
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于ANASYS workbench的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)模態(tài)分析
    4.1 有限元簡介
    4.2 除草裝置靜力學分析
        4.2.1 靜力學分析理論
        4.2.2 靜力學分析過程及結(jié)果
    4.3 除草裝置模態(tài)分析
        4.3.1 模態(tài)分析理論
        4.3.2 模態(tài)分析結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第5章 除草機器人關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的ADAMS運動仿真
    5.1 ADAMS軟件介紹
        5.1.1 ADAMS軟件簡介
        5.1.2 ADAMS分析的一般步驟
    5.2 仿真模型的建立
        5.2.1 避障機構(gòu)三維模型建立
        5.2.2 避障機構(gòu)運動分析條件
    5.3 避障機構(gòu)基于ADAMS的運動仿真
        5.3.1 機器人的物理參數(shù)及環(huán)境變量設(shè)置
        5.3.2 基于ADAMS的后處理分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 多功能果園避障除草機器人控制系統(tǒng)設(shè)計
    6.1 果園除草機器人控制系統(tǒng)功能要求
    6.2 控制系統(tǒng)框圖
    6.3 硬件選型
        6.3.1 PLC的選型
        6.3.2 驅(qū)動選擇與電路設(shè)計
        6.3.3 觸摸屏選型
        6.3.4 傳感器的選擇
        6.3.5 電源
    6.4 控制原理
    6.5 軟件設(shè)計
        6.5.1 觸摸屏界面設(shè)計
        6.5.2 PLC程序設(shè)計
    6.6 調(diào)試與測試
    6.7 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    本文的主要工作總結(jié)
    存在的不足及后期展望
參考文獻
致謝
附錄 A攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文及其他成果



本文編號：3205343