發(fā)布時(shí)間：2021-04-26 23:33

　　中國(guó)作為全球最大的蘋果生產(chǎn)國(guó),其規(guī)模和產(chǎn)量居世界第一。目前的主要采摘方式是借助輔助設(shè)備進(jìn)行人工采摘,效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,成本高。為了提高蘋果的采摘效率,降低成本,自動(dòng)化采摘是必然趨勢(shì),從而研發(fā)了基于負(fù)壓吸摘蘋果的自動(dòng)化收獲設(shè)備。但由于蘋果與末端執(zhí)行器的接觸易造成果實(shí)損傷,影響經(jīng)濟(jì)效益,因此研究末端執(zhí)行器的無損化緩沖將是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文以自然環(huán)境下生長(zhǎng)的紅富士蘋果作為研究對(duì)象,在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并研制負(fù)壓吸摘末端執(zhí)行器。通過理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,深入研究其實(shí)現(xiàn)蘋果無損化采摘的緩沖措施,主要研究如下:（1）理論分析蘋果和緩沖材料特性與損傷之間的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)測(cè)量采摘對(duì)象物理特性,為緩沖模型的建立提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)比分析兩種設(shè)計(jì)方案,完成優(yōu)選方案三維建模并闡述其工作原理。（2）分析緩沖材料特性、形狀和設(shè)置位置,基于彈性接觸階段的赫茲理論和動(dòng)摩擦理論,建立末端執(zhí)行器直管內(nèi)壁緩沖面擠壓摩擦緩沖模型,從而得到接觸區(qū)域的最大擠壓力、摩擦力、壓強(qiáng)以及接觸半徑等參數(shù)值�；诤掌潖椥岳碚�,結(jié)合牛頓第二定律,建立末端執(zhí)行器緩沖腔內(nèi)壁凹形緩沖面碰撞緩沖模型,探究蘋果... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景與意義
    1.3 蘋果采摘設(shè)備研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外研究狀況
        1.3.2 國(guó)內(nèi)研究狀況
    1.4 蘋果碰撞損傷規(guī)律
    1.5 緩沖材料減損機(jī)理
    1.6 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
        1.6.1 研究?jī)?nèi)容
        1.6.2 技術(shù)路線
    1.7 本章小結(jié)
第二章 末端執(zhí)行器總體方案設(shè)計(jì)與研究
    2.1 理論損傷因素
        2.1.1 曲率半徑
        2.1.2 屈服強(qiáng)度
        2.1.3 緩沖材料彈性模量
    2.2 采摘對(duì)象物理特性
        2.2.1 質(zhì)量和直徑
        2.2.2 表面曲率半徑
    2.3 負(fù)壓吸摘末端執(zhí)行器
        2.3.1 設(shè)計(jì)要求
        2.3.2 方案對(duì)比
        2.3.3 工作原理
    2.4 本章小節(jié)
第三章 擠壓摩擦和碰撞緩沖模型
    3.1 緩沖面設(shè)置
        3.1.1 緩沖材料
        3.1.2 直管內(nèi)壁
        3.1.3 緩沖腔內(nèi)壁
    3.2 擠壓摩擦緩沖模型
    3.3 碰撞緩沖模型
    3.4 本章小結(jié)
第四章 空流緩沖
    4.1 空流緩沖原理
    4.2 緩沖腔內(nèi)蘋果運(yùn)動(dòng)軌跡分析
        4.2.1 采摘吸力測(cè)量實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 理論運(yùn)動(dòng)軌跡
    4.3 仿真分析緩沖腔內(nèi)部氣壓環(huán)境
        4.3.1 仿真模型及參數(shù)設(shè)置
        4.3.2 基本控制方程
        4.3.3 仿真氣壓云圖
    4.4 緩沖作用分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 末端執(zhí)行器無損化實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
    5.2 擠壓摩擦緩沖實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 擠壓接觸半徑
        5.2.2 擠壓力
    5.3 末端執(zhí)行器模擬吸摘實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 直管擠壓摩擦損傷
        5.3.2 緩沖腔碰撞損傷
        5.3.3 碰撞損傷標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法
        5.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
    1 作者簡(jiǎn)歷
    2 參與的科研項(xiàng)目
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3162328