自走式草莓施药机设计与轨迹仿真可靠性分析

作者：贾梦实; 张莲洁; 顿国强; 高嵩; 黄晓文; 王诗雨

来源：中国农机化学报, 2023, 44(07): 85-90+117.

DOI：10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2023.07.012

• 植保机械
• 草莓施药
• 施药机械臂
• Matlab
• 运动仿真

针对草莓植保机械化水平低、施药效果差、农药污染等问题，根据草莓垄道设计一款自走式草莓施药机。该施药机配备履带底盘、隔膜泵、机械臂及喷杆等部件。通过D-H参数法建立机械臂运动数学模型，推导出理论运动学方程，得到喷杆与各关节的相对位姿关系。通过Matlab软件进行机械臂运动仿真，模拟机械臂作业空间及轨迹。对机械臂作业轨迹进行可靠性分析，得出最佳速度参数。结果表明：施药机设计合理、推导的理论运动学方程准确，能够满足施药作业的需要，且达到作业轨迹可靠性原则的要求。当履带底盘速度为1.32 m/s、基座转角速度为10.16(°)/min、大臂转角速度为30.41(°)/min、末端执行器转角速度为81.33(°)/min时，喷杆与作物能够保持稳定的相对高度，设备作业轨迹与理想作业轨迹最贴合。

• 单位
  东北林业大学; 机电工程学院