奶牛跛行廣泛存在于養(yǎng)殖場中,奶牛跛行病不僅會降低牛奶產(chǎn)量,導(dǎo)致奶牛身體狀況下降,還會嚴(yán)重影響奶牛的繁殖性能,甚至?xí)䦟?dǎo)致奶牛過早地被淘汰。而一般的方法不易識別早期跛行的奶牛,錯過了最佳的治療時間。目前課題組已有一套壓力量測步道(Walkway),可以擷取步態(tài)參數(shù)。編寫后處理軟件,利用Walkway對奶牛進行檢測,對數(shù)據(jù)進行提取和分析,及時發(fā)現(xiàn)輕度跛行的奶牛,盡快進行治療提高奶牛跛行的治愈率。在試驗前期,后處理軟件的開發(fā)中,由于試驗環(huán)境限制等因素,不便于將奶牛直接引入實驗室進行試驗。為方便試驗,設(shè)計奶牛步態(tài)模擬裝置,使其能夠模擬出奶牛的不同行走狀態(tài),以便為后處理軟件的調(diào)試提供依據(jù)。同時,利用該裝置可以建立奶牛早期跛行數(shù)字化識別的初始模型數(shù)據(jù)庫,便于后期對奶牛的跛行進行評分。通過結(jié)合之前學(xué)者的研究成果,根據(jù)可用于奶牛跛行早期識別的主要步態(tài)參數(shù),本文提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)對步速、步長、下踏峰值壓力、支撐時間以及接觸角度進行模擬控制的機構(gòu)方案。利用Solidworks完成了該裝置虛擬樣機的建立,并利用Solidworks Simulation模塊以及Solidworks Motion模塊完成相關(guān)設(shè)備的選型計算與關(guān)鍵零部件的校核,然后利用Solidworks繪制零件圖和裝配圖用于加工生產(chǎn),最后在Walkway上使用該裝置進行試驗,結(jié)果表明該裝置性能良好,步速可以達(dá)到1.753m/s,步長可以達(dá)到1635mm,下踏峰值壓力可以達(dá)到2101.12N,左右偏轉(zhuǎn)角度可以達(dá)到-17.24°～17.29°,前后偏轉(zhuǎn)角度可以達(dá)到-42.93°～45.96°,支撐時間可以達(dá)到5.38s,滿足對奶牛步態(tài)進行模擬的要求。
【學(xué)位單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S858.23;S817
【部分圖文】：

圖２機械牛蹄裝置［２３］逡逑Ｆｉｇ．２邋Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ邋ｃｏｗ邋ｈｏｏｆｌ２３］逡逑

ｅｃｈａｎｉｃａｌ邋ｔｒａｍｐｌｉｎｇ邋ｄｅｖｉｃｅ邋ｏｎ邋ｔｒａｃｋｓ邋ｆｏｒ邋ｕｓｅ邋ｏｎ邋ｓｍａｌｌ，任繼周等［？開展的高山草原踐踏試體重，另一端配羊蹄，以此來模擬放］研制的草坪踐踏器是對運動員在草坪，該踐踏器主要由框架和２個半徑不沙，并用自行車鏈條來傳動。當(dāng)它滾不一的踐踏。逡逑ＨｕｎｔＵ７］用截面為橢圓形的滾子安裝足果。逡逑摩擦力和垂直下砸同時達(dá)到或接近真進行改造，研制出了電動蛙式草坪踐草坪受力接近真實水平。逡逑家畜模擬踐踏器研宄中，采用氣壓傳器。通過壓縮氣體進入汽缸，推動活

并且在一定條件下具有自鎖功能。逡逑當(dāng)角度控制機構(gòu)發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，牛蹄下踏與地面接觸時，就會繞轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生一個力逡逑矩如圖７所示，若不作任何處理，那么這個力矩就會使牛蹄繼續(xù)繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，因此逡逑利用蝸輪蝸桿減速機的自鎖性，使牛蹄下踏時也能保持在所設(shè)置的偏轉(zhuǎn)角度而不變逡逑化。逡逑｜邋Ｆ逡逑圖７角度控制機構(gòu)受力情況示意圖逡逑Ｆｉｇ．７邋Ｆｏｒｃｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ａｎｇｌｅ邋ｃｏｎｔｒｏｌ邋ｍｅｃｈａｎｉｓｍ逡逑３．６．１蝸輪蝸桿減速機型號的確定逡逑為方便對角度的控制，所選電機為步進電機，因此選用配步進電機用的１＾４＾逡逑減速機。ＮＭＲＶ減速機，外殼采用鋁合金鑄造，具有重量輕，強度高，散熱性能好逡逑等優(yōu)點，且與電機連接方便簡單。所配步進電機型號不同蝸輪蝸桿減速機的規(guī)格尺逡逑寸也不相同，配５７步進電機的蝸輪蝸桿減速機輸出軸的軸徑為１４＿，配８６步進逡逑電機的蝸輪蝸桿減速機輸出軸的軸徑為１８＿。逡逑由前文可知，奶牛單腿承重的最大值約為２０１０Ｎ，并且在跛行以后跋肢所分配逡逑的重量會減少。在奶牛跋行早期蹄部與地面的接觸時會產(chǎn)生一個角度’跋行越嚴(yán)重逡逑偏轉(zhuǎn)的角度也會也會越嚴(yán)重，當(dāng)跛行嚴(yán)重到一定程度時牧場的工作人員己經(jīng)能夠很逡逑容易地辨別奶牛已經(jīng)發(fā)生跋行

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本文編號：2829487