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题名油茶花苞采集机械手的设计与试验
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作者
赵青
李立君
吴泽超
李骏
郭鑫
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机构
中南林业科技大学机电工程学院
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出处
《农机化研究》
北大核心
2025年第1期46-53,共8页
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基金
“十四五”国家重点研发计划项目(2022YFD2202103)
湖南省重点研发计划项目(2021NK2023)。
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文摘
丘陵地区油茶林地众多,油茶花苞采集暂无机械化设备,故设计了一款六自由度的油茶花苞采集机械手。通过油茶花苞生物学特性分析,使用旋扭式末端执行器可以实现油茶花苞的高效采集,采净率为90%。通过机械手工作空间分析,确定了机械手的尺寸,并将末端执行器搭载到机械手上进行了油茶林田间试验。试验结果表明:搭载了旋扭式末端执行器六自由度机械手,可以到达采摘区间的边界位置,末端在x、y、z方向的最大偏差分别为3.4、3.3、3.4 cm,为油茶花苞智能化采集提供了依据。
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关键词
采集机械手
生物学特性
末端执行器
油茶花苞
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Keywords
collecting manipulator
biological characteristics
terminal actuator
camellia oleifera flower buds
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分类号
S225.93
[农业科学—农业机械化工程]
TP241
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名剪切式油茶花采摘末端执行器设计与实验
被引量：1
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作者
吕辉
李立君
赵青
吴泽超
郭鑫
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机构
中南林业科技大学机电工程学院
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出处
《农机化研究》
北大核心
2024年第4期134-139,144,共7页
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基金
湖南省重点研发计划项目(2021NK2023)
湖南省农业农村厅项目(2020-45)。
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文摘
针对油茶花采摘难度大、效率低、劳动强度高等问题,通过采样试验分析了油茶花的生物学特性与力学特性,得到油茶花花茎剪切力为14.24N。设计了一种油茶花采摘末端执行器,其结构简单,动作灵活,质量轻便,是能够实现剪切式采摘的机械手爪。通过力学计算得知:在电推杆驱动下,末端执行器能够输出大小为62.5N的剪切力,并顺利将油茶花茎剪断采摘。通过Inventor软件建模和ANSYS有限元分析,确定油茶花采摘执行器的采摘刀爪为小变形,满足采摘要求。试验得到了油茶花采集选用采摘机械手爪的采摘可行性,为采用机械手采摘油茶花花朵的试验方案提供了理论支持,为采摘机器人的设计与试验提供了重要的数据参考。
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关键词
油茶花
末端执行器
剪切力
ANSYS
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Keywords
camellia flower
end effector
shear force
ANSYS
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分类号
S225.93
[农业科学—农业机械化工程]
S220.3
[农业科学—农业机械化工程]
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题名基于改进灰狼算法的智能除草机模糊避障研究
被引量：2
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作者
项清华
李立君
范子彦
吴泽超
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机构
中南林业科技大学机电工程学院
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出处
《农机化研究》
北大核心
2024年第8期50-56,共7页
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基金
湖南省科技重大专项(2021NK2023)。
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文摘
针对南方丘陵山区复杂林地除草作业环境,对智能除草机避障问题进行研究。首先,在原有除草机的基础上设计了适应于油茶林除草避障作业的智能应用系统,采用双目摄像头LeTMC-520与AJ-SR04M超声波传感器相结合的方式感知周边作业环境,以Jetson Nano为上位机、STM32F405RGT6为下位机组成控制系统核心,引入模糊控制算法,并改进灰狼算法(IGWO)对隶属度函数和模糊控制规则进行优化;其次,在MatLab软件进行改进的算法仿真验证;最后,在油茶林试验地进行除草测试,验证其方案的可行性以及避障功能的可靠性。研究结果表明:与传统的模糊控制对比,此控制方法控制更加精确,能够满足南方非结构化林地的除草作业避障需求,可为机器提供可靠的安全防护功能。
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关键词
除草机
林间避障
灰狼算法
模糊控制
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Keywords
awn mower
obstacle avoidance in the forestgray
wolf algorithm
blur control
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分类号
S224.1
[农业科学—农业机械化工程]
TP273.4
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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