本文主要以淡水魚為主要研究對象,參考國內(nèi)外魚類定位的研究成果,以及農(nóng)業(yè)機械中物料的振動定向精整技術(shù)。本文提出了一種螺旋振動滑塊的物料行走方式和一種利用漸變滑塊對魚進行腹后定位的方法,并利用ADAMS分析軟件對所設計的裝置進行了動力學仿真。仿真結(jié)果驗證了該方法的科學性和可行性。本文對魚體的質(zhì)量分布進行了研究,根據(jù)分析結(jié)果,魚體的質(zhì)量主要分布在魚的背部和頭部,所以在振動過程中,魚體在滑道上會呈現(xiàn)出頭部向下,尾部向上的統(tǒng)一方向。在后續(xù)的漸變滑道中,魚體在振動力的作用下會呈現(xiàn)背部向上,腹部朝下的統(tǒng)一方向。在設計出設備的三維模型之后,將其導入到Adams軟件中進行動態(tài)仿真,并記錄各數(shù)據(jù),以魚體入料到螺旋振動臺上的初始點,振動機的振動頻率,激振力,滑道的摩擦因素作為仿真的初始因素,以魚體的目標成功率和在定向過程上花費的時間作為模擬指標。通過仿真的結(jié)果得到了魚體的頭尾定向成功率能達到96.83%,定向時間在5.13s內(nèi)完成;腹背定向成功率能達到97.23%,定向時間在3.83 s內(nèi)完成。仿真過程中發(fā)現(xiàn)所有的仿真初始因素都對最終的仿真結(jié)果有顯著影響,同時通過仿真的動畫結(jié)果可以看出通過使用螺旋振動滑道進行魚體的頭尾腹背定向的方法是可行的。將設計出的三維模型導入到Adams中進行動力學仿真,驗證了可以利用摩擦力來實現(xiàn)魚體的頭尾定向,可以利用漸變滑道使魚體受到翻轉(zhuǎn)力矩,促使魚體發(fā)生翻轉(zhuǎn),直至魚體的背部朝上,腹部朝下。也追蹤了魚體在振動臺上時,質(zhì)心的位移、速度、加速度,發(fā)現(xiàn)運動分為兩個部分,即有兩個恒定的加速度,符合兩道工序的設定,即魚體會先進行頭尾定向,再進行腹背定向。最后探討了使用圖像識別的方法去實現(xiàn)魚體定向,用Matlab編寫了相應的程序,進行了仿真和運行。分析了定位的工作順序,即先對魚體進行二值化處理,然后去噪,定位魚體位置和分割定位魚體的各部分。構(gòu)建了各類程序的數(shù)學模型,確立了各類定位的實施步驟。
【學位單位】：武漢輕工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：S985
【部分圖文】：

圖 2-1 劃分魚頭、魚軀干、魚尾部分Fig.2-1 The divided part of head,trunk and tail1、Q235 鋼板 2、手柄 3、鋼絲繩 4、支架圖 2-2 魚體摩擦角測量工具示意圖Fig 2-4 Schematic diagram of the friction angle measurement tool of fish照參考文獻[14]得出的試驗結(jié)果如下表，可以看出魚體在濕潤狀況下的

1、Q235 鋼板 2、手柄 3、鋼絲繩 4、支架圖 2-2 魚體摩擦角測量工具示意圖Fig 2-4 Schematic diagram of the friction angle measurement tool考文獻[14]得出的試驗結(jié)果如下表，可以看出魚體在濕在干燥狀態(tài)下的摩擦角，在順鱗方向上的摩擦角小于在魚頭的摩擦角最小、魚尾的摩擦角最大，魚軀干的摩擦。這說明魚體的各部位的摩擦角有著明顯差異，說明可出發(fā)，去利用摩擦來實現(xiàn)定向魚體。表 2-1 鰱魚魚體各部位摩擦角Tab.2 一 1 Friction angles of Silver carp fish置方法或部位 摩擦角干測結(jié)果/(°) 摩擦濕逆鱗方向56.7±2.7 5順鱗方向48.5±1.3 4魚頭28.5±0.9 2

武漢輕工大學碩士專業(yè)學位論文魚軀干33.5±1.6 32.1±0.7魚尾>60 >602.3 魚的頭尾定向原理分析魚體進入振動臺面無非三種形式，分別為魚體平行于前進方向魚頭向下、魚體平行于前進方向魚尾向下或者魚體垂直于前進方向向下，如圖 2-3 所示。根據(jù)上述分析，魚體的各部位摩擦度存在區(qū)別，所以可以使用這種傾斜振動臺面進行魚的頭尾定向，因為魚頭摩擦角最小所以魚頭在振動臺面上的前進速度最大，魚尾的前進速度最小，由此魚在最終都會調(diào)整為魚體平行于前進方向，魚頭向下，魚尾朝上的統(tǒng)一姿態(tài)。下面就詳細的分別以這三種魚的進料方式進行魚的頭尾定向力學分析。
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本文編號：2883513