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移栽机亟需研发一种自动取投苗机械臂

编辑:青州市开发区昊业机械配件加工厂时间:2020-02-14

  育苗移栽技术是蔬菜等经济作物稳产增产的重要方法,但是育苗移栽属于劳动密集型作业,费时费工,严重制约了移栽技术的推广。目前我国的半自动移栽机采用人工取投苗的方式,劳动强度仍然很大,效率依然很低,因此研究出一种效率、稳定的全自动取投苗机械臂是移栽技术能否大规模推广的关键。

  平面低副机构具有适用于传递较大动力、能实现多种运动轨迹曲线和运动规律、易加工制造、成本低等许多优点,因此取投苗机械臂采用开式铰链四杆机构。对运动路径和各运动副的运动进行规划设计,用行星轮系和凸轮高副对转动副进行约束,用凸轮机构控制取苗爪张合和推苗器推苗动作,设计了一种单自由度全机械式的取投苗机械臂。

  建立取投苗机械臂坐标系和数学模型,对机构运动进行仿真分析,仿真结果与设计要求相同。制作试验样机,进行移栽机移栽试验并对取苗爪抓取点进行高速摄影成像分析,结果证明取苗爪抓取点的运动轨迹和理论仿真结果轨迹基本吻合,移栽试验抓取成功率达到91%以上,达到了预期的效果。

  由研究结果可知,该文提出的机械臂主要具有如下优点:1)取苗和投苗时姿态可以保持不变,夹苗和推苗动作比较准确;2)只有一个自由度,因此只要一个原动件,比较容易控制;3)约束都是由机械装置控制,可以适应农田恶劣的工作环境,稳定性好,有益于蔬菜移栽的推广。


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