基于工作空间的果园作业平台结构参数优化与试验

摘要：

为提高果园作业平台的适用性和操作灵活性,根据乔砧密植的纺锤形苹果种植模式确定其目标工作空间,以工作空间尺寸偏差、工作空间体积和平均可操作度描述其可达工作空间性能,分析了平台主要结构参数杆长和关节变量(关节角、连杆偏移)对工作空间性能的影响.建立了以可达工作空间性能和结构紧凑为指标的优化模型,利用遗传算法求解得出最优参数为:杆2和杆4的长度分别为988、879 mm,关节1、3的关节角范围分别为[107°,256°]、[118°,-76°],关节5、6的连杆偏移最大值分别为720、340 mm.优化后其可达工作空间尺寸偏差分别减小96.09％、95.60％,体积减小4.69％,平均可操作度增加1.43％.对优化后的果园作业平台进行了实地果园工作空间试验,结果表明:承载质量为65 kg、横坡坡度为15°、纵坡坡度为15°时,工作空间尺寸偏差最大,分别为16.2、16.7 mm,比原型分别减小93.89％、93.76％.

关键词：果园作业平台、工作空间、遗传算法、层次分析法、D-H法

所属期刊栏目：52

分类号：S225.93;TP242(农业机械及农具)

资助基金：山东省自然科学基金;山东省农业重大应用技术创新项目;国家重点研发计划;重点实验室项目

在线出版日期：2021-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：34-42,265