【摘要】：當(dāng)前我國設(shè)施溫室建筑面積已經(jīng)超過3500khm2,但是設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械以及相關(guān)配套設(shè)施水平較低,與國外相去甚遠(yuǎn)。為了增強(qiáng)綜合競爭力,我國已經(jīng)著手大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵是準(zhǔn)直行走技術(shù),溫室內(nèi)蔬菜播種機(jī)準(zhǔn)直行走不僅能夠提高土地使用率,而且可以節(jié)約種子,保證成熟期一致,為蔬菜自動化收割創(chuàng)造條件。目前設(shè)施機(jī)械一般采用柴油機(jī)或汽油機(jī)為動力,尾氣成為溫室污染的重要原因,研究設(shè)計可用于溫室的電動準(zhǔn)直蔬菜播種機(jī),具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)通過分析精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中電動農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀和農(nóng)業(yè)機(jī)械自動導(dǎo)航技術(shù),對比農(nóng)機(jī)GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)、基于機(jī)器視覺導(dǎo)航系統(tǒng)、多傳感器融合導(dǎo)航系統(tǒng)和激光引導(dǎo)系統(tǒng),選用性價比高的激光引導(dǎo)系統(tǒng)作為電動蔬菜播種機(jī)的準(zhǔn)直行走系統(tǒng)。(2)電動準(zhǔn)直蔬菜播種整機(jī)總體方案的確定,采用三維建模軟件進(jìn)行整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計,通過零部件裝配與運(yùn)動干涉檢測,實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計;通過對駛阻力與驅(qū)動功率的分析與計算,選擇霍爾無刷直流電機(jī)為驅(qū)動電機(jī);根據(jù)工作時長,計算電池所需容量。(3)激光引導(dǎo)系統(tǒng)采用可360°垂直掃描的激光發(fā)射器,設(shè)計的激光接收器為雙面PSD(Position-Sensitive Detector)接收器,播種機(jī)換行后接收器的另一側(cè)開始接收激光引導(dǎo)信號;為了實(shí)現(xiàn)激光接收器快速對中,設(shè)計了6V直流電機(jī)驅(qū)動的激光接收器自動對中裝置。(4)接收信號通過PLC控制器控制行走系統(tǒng),行走系統(tǒng)包括兩筒式獨(dú)立驅(qū)動輪與串排式隨動輪組,可實(shí)現(xiàn)較大地面附著力與靈活轉(zhuǎn)向;通過控制筒式獨(dú)立驅(qū)動輪電磁剎車實(shí)現(xiàn)差速,達(dá)到較小的轉(zhuǎn)彎半徑;為減少人為地表擾動與減低勞動強(qiáng)度,加裝了無線遙控裝置,播種機(jī)正常工作時可遙控調(diào)速自動行走。(5)進(jìn)行無線遙控調(diào)速距離與準(zhǔn)直行走精度試驗,試驗結(jié)果表明:無線遙控調(diào)速距離滿足在一般規(guī)模的溫室內(nèi)使用;以最大工作效率播種,準(zhǔn)直行走精度也能夠滿足精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)對準(zhǔn)直精度的要求。
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S223.2
【圖文】：

上都能夠接受。1.3 電動農(nóng)業(yè)機(jī)械研究現(xiàn)狀由于電池技術(shù)的原因，電驅(qū)動應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)例不多，但是隨著電池技術(shù)的發(fā)展以及人們對設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室蔬菜高品質(zhì)的要求，研發(fā)電動農(nóng)業(yè)機(jī)械成為一種趨勢，以電能為動力源可以消除燃油尾氣污染。1.3.1 國外研究現(xiàn)狀在國外電動農(nóng)業(yè)機(jī)械研究較早，最早可以追溯到 1912 的德國，西門子公司生產(chǎn)了一臺功率為 37kW 的電動旋耕拖拉機(jī)如圖 1-1 所示，當(dāng)時采用電網(wǎng)供電，需要長長的電纜提供電源，工作范圍受到電源的限制。由于電網(wǎng)電源使用特別不方便，人們開始研究車載電源，美國 Allis-Chalmers 公司在 1959 年推出了歷史上第一臺車載電源拖拉機(jī)如圖 1-2 所示，該拖拉機(jī)采用燃料電池為動力源，燃料電池產(chǎn)生 60V 電壓，驅(qū)動 15kW的電機(jī)工作[11]。

上都能夠接受。1.3 電動農(nóng)業(yè)機(jī)械研究現(xiàn)狀由于電池技術(shù)的原因，電驅(qū)動應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械的實(shí)例不多，但是隨著電池技術(shù)的發(fā)展以及人們對設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室蔬菜高品質(zhì)的要求，研發(fā)電動農(nóng)業(yè)機(jī)械成為一種趨勢，以電能為動力源可以消除燃油尾氣污染。1.3.1 國外研究現(xiàn)狀在國外電動農(nóng)業(yè)機(jī)械研究較早，最早可以追溯到 1912 的德國，西門子公司生產(chǎn)了一臺功率為 37kW 的電動旋耕拖拉機(jī)如圖 1-1 所示，當(dāng)時采用電網(wǎng)供電，需要長長的電纜提供電源，工作范圍受到電源的限制。由于電網(wǎng)電源使用特別不方便，人們開始研究車載電源，美國 Allis-Chalmers 公司在 1959 年推出了歷史上第一臺車載電源拖拉機(jī)如圖 1-2 所示，該拖拉機(jī)采用燃料電池為動力源，燃料電池產(chǎn)生 60V 電壓，驅(qū)動 15kW的電機(jī)工作[11]。

圖 1-3 日本電動手扶拖拉機(jī) 圖1-4 SYV-M400W 電動蔬菜播種機(jī)Fig.1-3 Electric walking tractor made in Japan Fig.1-4 SYV-M400W Electric vegetable seeder韓國播蘭特公司是專業(yè)生產(chǎn)播種機(jī)的廠家，主要針對蔬菜、谷物等作物。其中 JAS系列播種機(jī)如圖 1-5 所示，配置了進(jìn)口發(fā)動機(jī)，爬坡能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)彎靈活，種子箱可快速拆卸，株距、行距、播深可調(diào)，但是價格比較昂貴，其公司生產(chǎn)的另外一款電動播種機(jī)如圖 1-6 所示，具有結(jié)構(gòu)簡單，電池易拆卸等特點(diǎn)，采用 48V 驅(qū)動電機(jī)，播種時將電動自行車電池按上即可，不使用時可將電池裝回電動自行車。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 喬學(xué)明;謝韻清;孫曉靜;;設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題與對策[J];農(nóng)業(yè)裝備技術(shù);2010年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 周俊;農(nóng)用輪式移動機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

本文編號：2789280