機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)-全自動(dòng)摘果機(jī)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新(參考版)
2024-12-05 20:17本頁面
【正文】 [12]李杜莉，武洪恩，劉志海 .全自動(dòng)摘果機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 . 煤礦機(jī)械 2021 年 2 月 [13]Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space. 。 [10]李如松 .全自動(dòng)摘果機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望 . 中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 1994 年第 4 期。 [8]孫兵 ,趙斌 ,施永輝 .全自動(dòng)摘果機(jī)的研制 . 中國期刊全文數(shù)據(jù)庫。 16 參考文獻(xiàn) [1]金清肅，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（第一版） [M].武漢：華中科技大學(xué)出版社， [2]濮良貴，紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) (第八版 )[M].北京：高等教育 出版社， [3]吳宗澤，機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè)（第二版） .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [4]吳宗澤 ,羅圣國 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) (第三版 ).北京 :高等教育出版社 , [5]張春林，曲繼方，張美麟 .機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì) .機(jī)械工業(yè)出版社， [6]曾孔庚 .全自動(dòng)摘果機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) . 全自動(dòng)摘果機(jī)技術(shù)與應(yīng)用論壇。雖然它不是最完美的，也不是最 好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)槲易约阂呀?jīng)盡力的做了，它是我用心、用汗水成就的，也是我在大學(xué)四年來對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，銳意創(chuàng)新的學(xué)術(shù)作風(fēng)，認(rèn)真加負(fù)責(zé)，公而忘私的敬業(yè)精神，豁達(dá)開朗的寬廣胸懷，平易近人。 15 致謝 至此在論文完成之際，向我的導(dǎo)師表示由衷的感謝！真心的感謝我的導(dǎo)師這 幾年來對(duì)我的諄諄教導(dǎo)，感謝我敬愛的老師，您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上給我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想給我以無微不至的關(guān)懷支持和理解，給予我人生的啟迪，使我在順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)同時(shí)，也學(xué)到了很多有用的做人的道理，明確了人生目標(biāo)。所以選用（雙列向心）圓錐磙子軸承，有雙內(nèi)圈，并是可分離的軸承，根據(jù)d=32mm,由參考資料 2P7－ 356 表 7－ 2－ 78 帶緊定套的調(diào)心滾子軸承（ GB/T2881994），選用22218CK/W33+H318軸承，其基本額定載荷為 rC =240KN, 0rC =322KN, 根據(jù)軸承選用配套的軸承座，參考資料 2P743 表 72105 適用圓錐孔的異徑孔滾動(dòng)軸承座 (GB/T78131998) SNK 型軸承座，可選用SNK316型的軸承。最主要的是允許空間、載荷的大小和方向、軸承工作轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度、軸承的剛性（一般磙子軸承的剛性大于球軸承）、軸向游動(dòng)、安裝和拆卸。 拋磨機(jī)主要零部件選型及強(qiáng)度校核計(jì)算 大臂，小臂及連桿伺服電機(jī)設(shè)計(jì) 首先，摘果機(jī)共有 5 個(gè)自由度：腰部升降，腰部轉(zhuǎn)動(dòng)，大臂俯仰，小臂擺動(dòng)，小臂伸縮等五個(gè)自由度，是一種五自由度串聯(lián)關(guān)節(jié)型摘果機(jī)，自由度配置為 PRRRP。直接選用電動(dòng)推桿作為小臂伸縮的部件，在伸出桿的末端通過螺絲連接相應(yīng)旋轉(zhuǎn)法蘭盤組 件與末端執(zhí)行器固連。所選定方案 2 工作原理 方案 2 主要包括機(jī)械手腰部，大臂，小臂部分。同時(shí)旋轉(zhuǎn)采摘的成功率明顯沒有切割采摘的高，因?yàn)槊總€(gè)果實(shí)的連接程度不同，這樣導(dǎo)致了旋轉(zhuǎn)次數(shù)和強(qiáng)度如果固定在一個(gè)范圍內(nèi)不能保證果實(shí)采摘成功率。 2 種方案都需要對(duì)果實(shí)的具體位置進(jìn)行精確判斷，但是方案 1 不需要對(duì)果柄的位置進(jìn)行仔細(xì)判斷，而方案 2 需要，從這點(diǎn)上來講，方案 2 對(duì)傳感系統(tǒng)的要求更高。 另外 1 點(diǎn)不同在于末端執(zhí)行器的采摘方式不同，方案 1 采用的是旋轉(zhuǎn)采摘法，通過機(jī)構(gòu)系統(tǒng)夾持果實(shí)，再通過旋轉(zhuǎn)的方式使果實(shí)與果柄分離，從而完成果實(shí)采摘。方案 1 的傳動(dòng)過程比較復(fù)雜，包括了 3 個(gè)階段，而且穩(wěn)定性不如方案 2，同時(shí)對(duì)于 3 個(gè)傳動(dòng)關(guān)節(jié)的程序控制也要求更高。 ： 上述兩種方案中，方案 1 采用了傳統(tǒng)的機(jī)械手臂結(jié)構(gòu)，為底盤 支持機(jī)構(gòu) 腰關(guān)節(jié) 肩關(guān)節(jié) 肘關(guān)節(jié) 末端執(zhí)行器的傳動(dòng)方案。 接近機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) : 8 由電動(dòng)機(jī)的絲杠螺母結(jié)構(gòu)、 機(jī)架、滑塊和導(dǎo)桿構(gòu)成。 末端執(zhí)行器： 末端執(zhí)行器初步選定使用夾持機(jī)構(gòu)將果實(shí)夾緊，再利用剪刀將果柄剪斷，這種方法需要精確的檢測(cè)果柄的位置，之后通過精確調(diào)整末端執(zhí)行器的位置和姿態(tài)，其系統(tǒng)的控制難度稍難。其轉(zhuǎn)動(dòng)均采用交流伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，選用行星齒輪減速器對(duì)電機(jī)進(jìn)行減速，同時(shí)提高最終的輸出扭矩。上面加裝了主控電路板，采摘輔助裝置，多種傳感器，電源模塊等。摘果機(jī)主體使用網(wǎng)孔鋁板材料和工程塑料組裝成摘果機(jī)機(jī)體，結(jié)構(gòu)輕巧，方便在車體上增加模塊。減速步進(jìn)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角度通過設(shè)定脈沖數(shù)實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)的最大扭矩可達(dá) 6N?m。 夾持機(jī)構(gòu) 直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的絲杠螺母結(jié)構(gòu)、滑塊和機(jī)架 旋轉(zhuǎn)采摘機(jī)構(gòu) 由安裝于腕部的減速步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、連接件Ⅰ和連接件Ⅱ構(gòu)成。連桿機(jī)構(gòu)也是配以伺服電機(jī)進(jìn)行控制。因此 , 摘果機(jī)的 腰關(guān)節(jié)、小臂和腕部均采用交流伺服電動(dòng)機(jī)串接諧波減速器結(jié)合齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式。綜合考慮使用性能和經(jīng)濟(jì)性 , 選用日本安川公司 ∑ Ⅱ系列交流伺服系統(tǒng)。 1方案簡(jiǎn)圖： 6 動(dòng)力源： 摘果機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的作用是為摘果機(jī)提供動(dòng)力并且控制其按照運(yùn)動(dòng)控制器的指令到達(dá)預(yù)定位置。其中控制部分中含有蓄電池和集中控制線路由通過傳感器接受信息并處理運(yùn)動(dòng)、工作、執(zhí)行命令相關(guān)動(dòng)態(tài)信息及時(shí)指揮摘果機(jī)采摘蘋果。 圖 1 其中設(shè)備總體分 10 部分， 1 部分為控制部分、 2 傳感器組件、 3行走小車組件、 4 摘果機(jī)腰部組件、 5大臂輔助組件、 6大臂組件、 7小臂之電動(dòng)伸縮組件、 8小臂組件、 9旋轉(zhuǎn)法蘭組件、 10末端執(zhí)行器。 UG 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，而且對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來說，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。 UG有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn)，這使得 UG 成為領(lǐng)先的、主流的三維 CAD解決方案。通過前文對(duì) UG的深入了解后，往后會(huì)對(duì) UG進(jìn)行個(gè)別應(yīng)用的分析，如建模，裝配，工程圖，力學(xué)分析等。 UG 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，而且對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來說，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。 UG有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn)，這使得 UG 成為領(lǐng)先的、主流的三維 CAD解決方案。在美國，包括 麻省理工學(xué)院 （ MIT）、 斯坦福大學(xué)等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把 UG列為制造專業(yè)的必修課，國內(nèi)的一些大學(xué)（教育機(jī)構(gòu)）如 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 、 清華大學(xué) 、 浙江工業(yè)大學(xué) 、 浙江大學(xué) 、 華中科技大學(xué) 、 北京航空航天大學(xué) 、 大連理工大學(xué) 、 北京理工大學(xué) 、 武漢理工大學(xué) 等也在應(yīng)用 UG進(jìn)行教學(xué)。 據(jù)
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1