果蔬采摘机械臂结构设计与性能测试

被引：9

作者：

王丽丽 ^{[1
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范晋伟 ^{[1
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赵博 ^{[2
]}

韦崇峰 ^{[2
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孙小文 ^{[2
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胡小安 ^{[2
]}

机构：

[1] 北京工业大学机械工程及应用电子技术学院

[2] 中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室

来源：

农业工程 | 2017年 / 7卷 / 02期

关键词：

机械臂; 拉格朗日法; 静力学; 运动学; 动力学; 果蔬采摘;

D O I：

暂无

中图分类号：

TP241 [机械手];

学科分类号：

080202 ; 1405 ;

摘要：

针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境,研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用Solid Works建立了机械臂的3维模型,在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上,利用ANSYS和ADAMS分析软件,对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力学仿真分析。静力学仿真结果表明,机械臂的最大应力为8.181 8 MPa,最大形变为0.000 329 11 m,结构设计合理,强度符合要求;运动学仿真结果表明,机械臂可以精确到达目标位置,运动过程平稳;动力学仿真结果表明,各关节的最大力矩均在安全合理的范围。为进一步验证设计的合理性,对研制的果蔬采摘机械臂进行了性能测试,结果表明机械臂定位精度最大误差±2.5 mm,平均误差±1.1 mm,带载能力3 kg,机械臂运动平稳,可以满足果蔬采摘作业要求。

引用

页码：107 / 113+23 +23

页数：8

共 16 条

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