伐根清理機器人設(shè)計理論與應(yīng)用技術(shù)的研究.pdf

1、該文就機器人技術(shù)在森工伐區(qū)跡地上清理伐根的設(shè)計理論及應(yīng)用技術(shù)進行了詳細的研究,并系統(tǒng)深入地介紹了中國首次研制的新型智能伐根清理機器人系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算理論.在對國內(nèi)外典型伐根清理機械的設(shè)計理論及其技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合伐根清理機器人的應(yīng)用特點,提出伐根清理機器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則及機構(gòu)形式綜合原則.研制開發(fā)了單片控制機、在伐區(qū)跡地上行走自如,同時具有對伐根進行銑切、扭轉(zhuǎn)、提拔、收集等多功能、6自由度的伐根清理機器人.針對中國的主要

2、林區(qū)-大興安嶺林區(qū)的土壤、伐根進行了大量調(diào)查,整理與分析得出大興安嶺林區(qū)土壤、伐根徑級、根系幅度、入土深入的分布規(guī)律.根據(jù)所清除的對象--伐根的生長環(huán)境、物理化學(xué)特性提出了伐根清理機器人的旋切理論.根據(jù)機器人結(jié)構(gòu)和控制的要求,對伐根清理機器人的運動學(xué)和動力學(xué)進行分析,推導(dǎo)出伐根清理機器人運動學(xué)方程,并對機械手的速度進行了研究,給出了該機器人速度雅可比矩陣和末端移動時有效速度的經(jīng)驗公式.同時建立了該機器人系統(tǒng)機械手的動力學(xué)簡化模型.為確定

3、伐根清理機器人機械手末端的空間位置和該機器人的結(jié)構(gòu)、驅(qū)動控制提供理論依據(jù).論述了伐根清理機器人液壓系統(tǒng)的設(shè)計思想與原則.采用電液比例閥來保證機械手平衡變速,提高了該機器人的工作可靠性.采用合流技術(shù),提高機器人的作業(yè)效率.對伐根清理機器人穩(wěn)定性進行分析與參數(shù)試驗的測試,確定出了該機器人的工作空間.經(jīng)過穩(wěn)定性計算,得出了該機器人在山地作業(yè)時的最大坡度為13°.同時證得根據(jù)最優(yōu)平衡指標選取的配重是正確的.對伐根清理機器人的14項性能技術(shù)參數(shù)進