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可变轮轴距全向移动大田作物表型信息获取机器人底盘设计与试验
1
作者
鹿昆磊
韩振浩
+3 位作者
朱立成
冯旭光
陈曦
王瑞雪
《农业机械学报》
北大核心
2025年第3期27-38,共12页
为进一步提升表型信息获取机器人底盘通用性、机动性等田间行驶性能,结合我国大田作物表型信息获取实际需求,设计了一种移动式可变轮轴距信息获取机器人底盘。根据大田作物田间种植农艺需求和行驶地形路况,确定机器人底盘整机结构、工...
为进一步提升表型信息获取机器人底盘通用性、机动性等田间行驶性能,结合我国大田作物表型信息获取实际需求,设计了一种移动式可变轮轴距信息获取机器人底盘。根据大田作物田间种植农艺需求和行驶地形路况,确定机器人底盘整机结构、工作原理以及技术参数;开展底盘驱动系统、动力系统、减震悬架等关键部件设计,并进行元件选型与参数校核;开发底盘变轮轴距行走控制系统,确定轮距调整和行走转向控制逻辑;试制样机进行机器人底盘性能试验。试验结果表明,表型信息获取机器人底盘直线行驶性能良好,硬质地面平均偏驶率小于0.60%,田间地面平均偏驶率小于1.26%;底盘转向机动性能良好,硬质地面原地转向单圈偏移量小于3.52 mm,阿克曼转向转弯半径小于1.76 m,田间地面原地转向单圈偏移量小于5.18 mm,阿克曼转向转弯半径小于1.77 m;变轮距精度良好,最大轮距误差小于0.01 m,可适应不同行距作物;通过性能良好,可翻越120 mm垂直障碍,满足田埂地头复杂路况行走要求。机器人底盘整机工作性能满足大田地形管理作业要求,可为小麦、玉米、露地蔬菜田间管理作业的有效实施提供应用平台和技术支撑。
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关键词
表型信息获取
独立驱动转向
可变轮轴距
全向移动底盘
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职称材料
作物表型信息获取机器人底盘设计与试验
被引量：
9
2
作者
徐圣林
朱立成
+3 位作者
韩振浩
王瑞雪
徐庆钟
贾晓峰
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S02期388-399,共12页
为进一步提升农业机器人底盘田间适应性和行驶稳定性,面向我国山东地区小麦表型信息获取作业场景,设计了一种四轮独立驱动转向的农业机器人底盘。根据小麦种植农艺需求和行驶地形环境,确定了底盘总体布局方案和主要技术参数。分别开展...
为进一步提升农业机器人底盘田间适应性和行驶稳定性,面向我国山东地区小麦表型信息获取作业场景,设计了一种四轮独立驱动转向的农业机器人底盘。根据小麦种植农艺需求和行驶地形环境,确定了底盘总体布局方案和主要技术参数。分别开展了底盘驱动部件、转向部件以及摆臂平衡部件设计,并进行了参数校核和元件选型。建立了关键部件ANSYS有限元模型,分别进行了摆臂平衡机构的应力形变分析和车架振动模态模拟,仿真结果表明,摆臂平衡机构的强度和刚度均能满足设计要求,车架能够有效避免因地形激励产生的共振。建立底盘ADAMS动力学仿真模型,分别进行纵向、横向稳定性分析和单侧凸起、凹坑越障性分析,仿真结果表明,底盘横纵向稳定性能够满足设计要求,摆臂平衡机构能够有效补偿单侧障碍造成的质心高度变化,提高了底盘的行驶稳定性。田间试验表明,机器人底盘具有良好的行驶性能,硬质地面直线行驶平均偏驶率为0.51%,田间地面平均偏驶率为1.13%。原地转向中心点偏移量为3.1 mm,阿克曼转向最小转向半径为1125 mm。纵向翻倾角为34°,横向翻倾角为28°。单侧越障最大高度为160 mm,单侧跨坑最大深度为160 mm。
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关键词
机器人底盘
表型信息获取
独立驱动转向
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职称材料
题名
可变轮轴距全向移动大田作物表型信息获取机器人底盘设计与试验
1
作者
鹿昆磊
韩振浩
朱立成
冯旭光
陈曦
王瑞雪
机构
中国农业机械化科学研究院集团有限公司
农业装备技术全国重点实验室
中国农业机械化协会
出处
《农业机械学报》
北大核心
2025年第3期27-38,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFD2000105)
中国机械工业集团有限公司青年科技基金项目(QNJJ-PY-2022-31)。
文摘
为进一步提升表型信息获取机器人底盘通用性、机动性等田间行驶性能,结合我国大田作物表型信息获取实际需求,设计了一种移动式可变轮轴距信息获取机器人底盘。根据大田作物田间种植农艺需求和行驶地形路况,确定机器人底盘整机结构、工作原理以及技术参数;开展底盘驱动系统、动力系统、减震悬架等关键部件设计,并进行元件选型与参数校核;开发底盘变轮轴距行走控制系统,确定轮距调整和行走转向控制逻辑;试制样机进行机器人底盘性能试验。试验结果表明,表型信息获取机器人底盘直线行驶性能良好,硬质地面平均偏驶率小于0.60%,田间地面平均偏驶率小于1.26%;底盘转向机动性能良好,硬质地面原地转向单圈偏移量小于3.52 mm,阿克曼转向转弯半径小于1.76 m,田间地面原地转向单圈偏移量小于5.18 mm,阿克曼转向转弯半径小于1.77 m;变轮距精度良好,最大轮距误差小于0.01 m,可适应不同行距作物;通过性能良好,可翻越120 mm垂直障碍,满足田埂地头复杂路况行走要求。机器人底盘整机工作性能满足大田地形管理作业要求,可为小麦、玉米、露地蔬菜田间管理作业的有效实施提供应用平台和技术支撑。
关键词
表型信息获取
独立驱动转向
可变轮轴距
全向移动底盘
Keywords
phenotypic information acquisition
independent drive steering
variable wheelbase
omnidirectional mobile chassis
分类号
S225.93 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
作物表型信息获取机器人底盘设计与试验
被引量：
9
2
作者
徐圣林
朱立成
韩振浩
王瑞雪
徐庆钟
贾晓峰
机构
中国农业机械化科学研究院集团有限公司
青岛农业大学机电工程学院
农业装备技术全国重点实验室
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S02期388-399,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFD2000105)
中国机械工业集团有限公司青年科技基金项目(QNJJ-PY-2022-31)
文摘
为进一步提升农业机器人底盘田间适应性和行驶稳定性,面向我国山东地区小麦表型信息获取作业场景,设计了一种四轮独立驱动转向的农业机器人底盘。根据小麦种植农艺需求和行驶地形环境,确定了底盘总体布局方案和主要技术参数。分别开展了底盘驱动部件、转向部件以及摆臂平衡部件设计,并进行了参数校核和元件选型。建立了关键部件ANSYS有限元模型,分别进行了摆臂平衡机构的应力形变分析和车架振动模态模拟,仿真结果表明,摆臂平衡机构的强度和刚度均能满足设计要求,车架能够有效避免因地形激励产生的共振。建立底盘ADAMS动力学仿真模型,分别进行纵向、横向稳定性分析和单侧凸起、凹坑越障性分析,仿真结果表明,底盘横纵向稳定性能够满足设计要求,摆臂平衡机构能够有效补偿单侧障碍造成的质心高度变化,提高了底盘的行驶稳定性。田间试验表明,机器人底盘具有良好的行驶性能,硬质地面直线行驶平均偏驶率为0.51%,田间地面平均偏驶率为1.13%。原地转向中心点偏移量为3.1 mm,阿克曼转向最小转向半径为1125 mm。纵向翻倾角为34°,横向翻倾角为28°。单侧越障最大高度为160 mm,单侧跨坑最大深度为160 mm。
关键词
机器人底盘
表型信息获取
独立驱动转向
Keywords
robot chassis
phenotypic information acquisition
independent drive steering
分类号
S224.9 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
可变轮轴距全向移动大田作物表型信息获取机器人底盘设计与试验
鹿昆磊
韩振浩
朱立成
冯旭光
陈曦
王瑞雪
《农业机械学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
作物表型信息获取机器人底盘设计与试验
徐圣林
朱立成
韩振浩
王瑞雪
徐庆钟
贾晓峰
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
9
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职称材料
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