油菜苗莖桿抗壓特性與取苗機械手研究.pdf

1、隨著農(nóng)業(yè)機械化程度的提高使得農(nóng)業(yè)機械的應(yīng)用范圍越來越廣，油菜缽苗以其獨特的優(yōu)點在油菜種植中的應(yīng)用越來越多。如何利用機械手夾取缽苗，并減小對缽苗的傷害，成為缽苗移栽中亟待解決的問題。 可以根據(jù)需要和抓取物的物理特性來設(shè)計機械手爪。油菜苗的莖桿是生物體，其組織在較大壓力下易遭破壞。油菜苗的夾取手爪設(shè)計時，如果夾持力過大，將直接破壞油菜苗莖桿組織，降低缽苗的成活率，給缽苗栽植帶來巨大損失，因此研究油菜苗莖桿的力學(xué)特性很有必要，利用TA

2、-XT2i物性儀可以很方便地測得油菜苗莖桿的抗壓極限力，為機械手爪的設(shè)計提供有力的理論依據(jù)。 手部是機械手直接抓取和握緊工件進行操作的關(guān)鍵部件，手部結(jié)構(gòu)的設(shè)計，要符合實際應(yīng)用的角度。選擇外夾鉗式、連桿杠桿回轉(zhuǎn)型機械手是因為在手部結(jié)構(gòu)形式中，它結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、可靠性高。通過傳動比和傳動效率的計算分析，揭示出機械手的驅(qū)動力與機械手夾持力的傳動比例，使得選用動力源時更好的與設(shè)備匹配，同時也為機械手的其他結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定提供了設(shè)計依據(jù)

3、。 設(shè)計操作機械手的手部機械結(jié)構(gòu)，使用PRO/ENGINEER對手部進行了三維建模和裝配。根據(jù)取苗手爪的工作原理和要求，確定機械手手部的機械傳動系統(tǒng)。滾珠絲杠副具有摩擦損失小、傳動效率高、運動平穩(wěn)、具有傳動的可逆性等特點，廣泛應(yīng)用于機電一體化系統(tǒng)中。從結(jié)構(gòu)、主要尺寸、軸向間隙調(diào)整與預(yù)緊方式、支撐方式選擇合適的滾珠絲杠副，并為機械手爪傳動選擇合適的滾珠絲杠，力求充分發(fā)揮滾珠絲杠副的傳動性能、減小設(shè)備體積。 驅(qū)動元件是為機電

4、一體化系統(tǒng)提供動力的裝置，它種類繁多，其中電氣執(zhí)行元件具有通用性強、操作簡便、易于控制器件間的連接、響應(yīng)快、動力較大、無污染的特點，所以應(yīng)用廣泛。步進電機具有可直接接受脈沖信號控制、誤差小而且不累積的優(yōu)點。文章介紹了步進電機的種類、選用步進電機的基本原則：基本參數(shù)、性能特點、工作原理、驅(qū)動方法等，并給出詳細的計算過程。 為研究機械手爪的工作情況，將該手部置于一個五自由度的機械手上，建立五自由度機械手笛卡爾坐標(biāo)系，推導(dǎo)出該機械手的