苹果采摘机器人末端设计及运动仿真

苹果在我国农业生产中占有重要地位,不仅是最主要的经济果树之一,而且在产量、种植面积及出口量上均居世界第一。产量大、范围广、种植地形复杂、分布零散等因素造成了苹果采摘困难、不及时、损失大等一系列问题。为了实现苹果的时效化、无损化采摘,设计一种负压式五自由度采摘机器人,基于标准型D-H参数建模方法对机器人的正、逆运动学进行求解,并利用ADAMS软件并建立机械臂的虚拟样机,通过运动学与动力学仿真分析,最终获得末端吸口的运动位移、速度、加速度及各关节角速度、驱动力矩的变化曲线。通过分析变化曲线,验证了机器人满足工作要求,结构设计合理,运动过程平稳无振荡,同时也为后续的控制系统研究奠定了基础。     

基于叶序结构的机床立柱仿生设计

为了提高机床的强度与刚度,使其拥有良好的动静态性能,根据自然界植物生长的叶序结构,基于结构仿生原理和方法,对大型机床立柱的内部支撑结构进行仿生设计,并对仿生型立柱结构进行了静力学分析和模态分析。结果表明：与立柱原始结构相比,在采用互生、对生及轮生叶序设计的仿生型立柱结构中,按二列对生叶序设计的仿生型立柱结构质量减小5.25%,总体最大位移减小6.72%,最大应力降低了20.99%;各阶频率都有不同程度的提升,其中二阶频率提升最明显,达6.70%。这证明了基于叶序结构仿生设计方法的可行性,为机床仿生结构设计提供了新的思路。