长秧龄步行插秧机分插机构的优化设计与仿真

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作者 杨唐 尹建军 +2 位作者 杨佳佳 周脉乐 赖海珠 《农机化研究》 北大核心 2025年第10期67-74,共8页

针对现有步行式插秧机栽插长秧龄大苗时出现的秧箱推歪已栽秧苗问题和搭桥问题,设计了一种适用于栽插长秧龄水稻秧苗的曲柄摇杆式分插机构。通过建立曲柄摇杆式分插机构的运动学模型,编写了分插机构的辅助分析优化设计软件,并优化出一... 针对现有步行式插秧机栽插长秧龄大苗时出现的秧箱推歪已栽秧苗问题和搭桥问题,设计了一种适用于栽插长秧龄水稻秧苗的曲柄摇杆式分插机构。通过建立曲柄摇杆式分插机构的运动学模型,编写了分插机构的辅助分析优化设计软件,并优化出一组满足水稻长秧龄大苗栽插要求的机构参数。运用反转法原理和解析法建立了复合在分插机构内的推秧机构运动学模型,通过编程计算获得满足推秧动作时序要求的精确凸轮轮廓。基于SolidWorks软件建立了完整的改进分插机构虚拟样机模型,采用ADAMS软件对其进行运动学仿真,获得分插机构秧针端点的静轨迹、动轨迹和速度曲线。相较于原分插机构,改进分插机构的虚拟样机仿真结果表明:秧针的取秧角为338°,秧针与秧箱之间夹角为78°,推秧杆的推秧角为281°,推秧杆与地面夹角为72°,分插机构具有更优的取秧角和推秧角,秧苗直立性更优;分插机构的工作轨迹高度可达302 mm,能够栽插350 mm高的秧苗,株距160 mm时对应的穴口宽度28.74 mm,满足长秧龄大苗栽插要求。 展开更多

关键词 步行式插秧机 分插机构 长秧龄大苗 推秧机构 优化设计 运动学仿真

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非圆齿轮-连杆组合式水稻钵苗膜上移栽机构优化设计与试验 被引量：3

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作者 辛亮 王明成 +3 位作者 张浩 孙国玉 王航 庄智圆 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期63-70,共8页

为实现机械化一体式水稻钵苗膜上移栽要求,提出非圆齿轮-连杆组合式行星轮系移栽机构,用一套机构实现取苗、送苗、破膜挖穴和栽植4个工序协同配合作业,满足水稻钵苗膜上移栽所需的轨迹与姿态要求。对移栽机构进行理论分析并建立运动学模... 为实现机械化一体式水稻钵苗膜上移栽要求,提出非圆齿轮-连杆组合式行星轮系移栽机构,用一套机构实现取苗、送苗、破膜挖穴和栽植4个工序协同配合作业,满足水稻钵苗膜上移栽所需的轨迹与姿态要求。对移栽机构进行理论分析并建立运动学模型,结合优化目标,基于Matlab GUI平台开发了数字可视化优化设计软件,通过人机交互获得1组满足移栽要求的机构参数。根据优化参数对机构开展结构设计与三维建模,通过ADAMS软件完成了虚拟样机仿真验证。研制了水稻钵苗膜上移栽机构物理样机与多功能试验测试台架,开展了移栽机构在空转和带苗状态下运动学特性和工作性能试验,结果表明,理论轨迹、虚拟样机仿真轨迹和物理样机台架试验轨迹在误差允许范围内保持一致,验证了移栽机构设计的一致性与正确性,性能试验结果:取苗成功率为94%,移栽成功率为92.36%,栽植株距变异系数为2.67%,满足移栽作业要求,验证了水稻钵苗膜上移栽机构设计的合理性与可行性。 展开更多

关键词 水稻钵苗膜上移栽 齿轮-连杆组合机构 非圆行星轮系 优化设计

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偏心齿轮-非圆齿轮行星系分插机构运动机理分析 被引量：55

3

作者 俞高红 钱孟波 +1 位作者 赵匀 武传宇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期81-84,共4页

简述了一种旋转式行星系分插机构,用于高速水稻插秧机前插式作业。分析了偏心齿轮-非圆齿轮行星系分插机构的工作机理和结构特点,建立了该机构的运动学模型。基于Visual Basic 6.0开发了该分插机构辅助分析与优化软件,通过人机交互方式... 简述了一种旋转式行星系分插机构,用于高速水稻插秧机前插式作业。分析了偏心齿轮-非圆齿轮行星系分插机构的工作机理和结构特点,建立了该机构的运动学模型。基于Visual Basic 6.0开发了该分插机构辅助分析与优化软件,通过人机交互方式,优化出满足高速插秧机插秧要求的结构参数为e=3 mm,R=19 mm,α0=-40°,φ0=36°,S=155 mm,H=180 mm。 展开更多

关键词 高速插秧机 旋转式分插机构 偏心齿轮-非圆齿轮 优化

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水稻插秧机现代设计理论与方法 被引量：39

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作者 赵匀 赵雄 +1 位作者 张玮炜 代丽 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期65-68,43,共5页

应用现代设计理论与方法对水稻插秧机核心工作部件分插机构进行优化,采用3种方法建立分插机构的理论模型。在建立模型过程中,用电路模拟解决机构冲击载荷引起的弹性动力学问题;对难以用理论演绎建立理论模型的取秧过程,通过试验测定建... 应用现代设计理论与方法对水稻插秧机核心工作部件分插机构进行优化,采用3种方法建立分插机构的理论模型。在建立模型过程中,用电路模拟解决机构冲击载荷引起的弹性动力学问题;对难以用理论演绎建立理论模型的取秧过程,通过试验测定建立数值模型,镶嵌到总的理论模型中;通过台架试验测定分插机构支座力,验证总的理论模型的可靠性;通过高速摄影,测得推秧杆的运动与行星架转角关系,验证推秧装置微分方程。提出了一种解决强耦合性、模糊性、非线性的多目标复杂优化问题的方法——参数导引优化方法,并建立了该方法的理论模型。在VB平台上设计了优化、虚拟制造、虚拟试验和测试软件。该软件在目标函数数值化基础上,增加了优化参数导引功能。 展开更多

关键词 水稻插秧机 分插机构 现代设计方法 参数导引优化方法 理论模型

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变形椭圆齿轮分插机构运动分析与优化 被引量：40

5

作者 赵匀 黄巨明 +1 位作者 张国凤 赵雄 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期48-52,61,共6页

利用变形椭圆齿轮的非匀速传动且传动比可调范围大的特点,将其作为后插旋转式分插机构的传动部件并形成了一种新型分插机构,该机构形成的插秧穴口更小,更有利于保证秧苗的直立性。对该机构进行了运动学分析和数学建模,并利用VB语言开发... 利用变形椭圆齿轮的非匀速传动且传动比可调范围大的特点,将其作为后插旋转式分插机构的传动部件并形成了一种新型分插机构,该机构形成的插秧穴口更小,更有利于保证秧苗的直立性。对该机构进行了运动学分析和数学建模,并利用VB语言开发了变形椭圆齿轮分插机构动态仿真和参数优化软件,该软件能够显示出优化参数、优化目标和主要结构参数,并将优化结果数字化。通过人机交互方式,优化出一组满足插秧要求的机构参数。 展开更多

关键词 步行插秧机 旋转式分插机构 变形椭圆齿轮 参数优化

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水稻插秧机分插机构人机交互可视化优化设计 被引量：38

6

作者 武传宇 赵匀 陈建能 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期46-49,共4页

利用可视化人机交互优化方法对水稻插秧机曲柄摇杆分插机构进行了优化设计,在建立分插机构数学模型的基础上,编写了具有可视化效果的人机交互优化程序,分析了各变量对目标和约束的影响,进而优化出满足插秧运动要求的结构参数。结果表明... 利用可视化人机交互优化方法对水稻插秧机曲柄摇杆分插机构进行了优化设计,在建立分插机构数学模型的基础上,编写了具有可视化效果的人机交互优化程序,分析了各变量对目标和约束的影响,进而优化出满足插秧运动要求的结构参数。结果表明:采用基于可视化的人机交互优化方法易于实现,且操作简单方便,提高了优化效率。 展开更多

关键词 水稻插秧机 分插机构 可视化 优化

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旋转式分插机构非圆齿轮参数反求法求解 被引量：16

7

作者 李革 李辉 +1 位作者 方明辉 牛石从 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期46-49,共4页

通过测量旋转式分插机构中非圆齿轮的齿顶圆数据,利用反求设计法求解了机构中的非圆齿轮节曲线和齿轮系中心距。并通过人机交互图形软件对旋转式分插机构的秧爪运动轨迹进行了动态仿真,验证了设计的非圆齿轮行星轮系旋转式分插机构满足... 通过测量旋转式分插机构中非圆齿轮的齿顶圆数据,利用反求设计法求解了机构中的非圆齿轮节曲线和齿轮系中心距。并通过人机交互图形软件对旋转式分插机构的秧爪运动轨迹进行了动态仿真,验证了设计的非圆齿轮行星轮系旋转式分插机构满足农艺要求,同时进行了机构参数的优化设计。 展开更多

关键词 水稻插秧机 分插机构 非圆齿轮系 优化 反求法

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旋转式水稻钵苗移栽机构的机理分析与参数优化 被引量：44

8

作者 俞高红 黄小艳 +2 位作者 叶秉良 胡海军 俞腾飞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期16-22,共7页

通过分析国内外水稻钵苗移栽机的缺点与不足,根据水稻钵苗移栽机的特征与优点,提出一种以椭圆-不完全非圆齿轮为传动机构的旋转式水稻钵苗移栽机构,使水稻移栽达到高产高效率的移栽水平。首先,在分析该移栽机构工作原理的基础上,建立了... 通过分析国内外水稻钵苗移栽机的缺点与不足,根据水稻钵苗移栽机的特征与优点,提出一种以椭圆-不完全非圆齿轮为传动机构的旋转式水稻钵苗移栽机构,使水稻移栽达到高产高效率的移栽水平。首先,在分析该移栽机构工作原理的基础上,建立了椭圆-不完全非圆齿轮机构的运动学模型。然后基于Visual Basic 6.0可视化编程软件,开发了椭圆-不完全非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构的辅助分析与优化软件。最后,通过分析各参数对移栽轨迹的影响,利用人机交互的优化方法,得到了一组较优的符合水稻钵苗移栽要求的结构参数,该研究可为旋转式水稻钵苗移栽机构的设计提供参考。 展开更多

关键词 移栽机 机构 设计 水稻钵苗 旋转式 椭圆-不完全非圆齿轮 行星轮系 优化

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混合齿轮行星系分插机构的人机交互参数优化 被引量：18

9

作者 俞高红 孙良 赵匀 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期47-50,共4页

简述了混合齿轮行星系分插机构的工作原理和结构特点,建立了该机构的运动学模型。在Visual Basic 6.0可视化平台上开发出人机交互参数优化软件,并就其运动学特性作了理论分析和计算机模拟。分析了各结构参数对运动轨迹和优化目标的影响... 简述了混合齿轮行星系分插机构的工作原理和结构特点,建立了该机构的运动学模型。在Visual Basic 6.0可视化平台上开发出人机交互参数优化软件,并就其运动学特性作了理论分析和计算机模拟。分析了各结构参数对运动轨迹和优化目标的影响,优化出满足高速插秧机插秧要求的结构参数a=21.448mm,k=0.958,α0=-36°,δ0=67°,φ0=20°,S=155mm,R=20mm。 展开更多

关键词 水稻插秧机 分插机构 椭圆齿轮传动 优化

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拟合齿轮五杆水稻钵苗移栽机构的机理分析与试验 被引量：25

10

作者 赵匀 朱慧轩 +3 位作者 辛亮 周脉乐 冯江 张敏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期12-21,共10页

钵苗移栽具有提高产量,增大精品粮种植面积等优点,该文作者基于双曲柄五杆水稻钵苗移栽机的结构形式,针对重要传动部件进行改进,开发了基于B样条拟合曲线的轻简化水稻钵苗移栽机构——拟合齿轮五杆水稻钵苗移栽机构。对该机构进行拟合... 钵苗移栽具有提高产量,增大精品粮种植面积等优点,该文作者基于双曲柄五杆水稻钵苗移栽机的结构形式,针对重要传动部件进行改进,开发了基于B样条拟合曲线的轻简化水稻钵苗移栽机构——拟合齿轮五杆水稻钵苗移栽机构。对该机构进行拟合齿轮节曲线传动分析,建立移栽机构运动学模型,运用matrix laboratory(MATLAB)中GUI平台开发出了水稻钵苗移栽机构辅助分析与参数优化软件,通过软件优化得出一组能够满足钵苗移栽要求的结构参数。建立三维模型,并通过automatic dynamic analysis of mechanical systems(ADAMS)进行虚拟样机仿真,初步验证机构的合理性。加工移栽机构核心部件,装配并在试验台架上进行试验研究。通过对移栽机构的试验台架试验,验证了移栽机构参数的合理性和有效性。以秧夹开口开度、秧夹夹持力、取秧频率为因素,以伤秧率和漏秧率为评价指标,选取二次回归正交旋转组合试验的方案,运用Design-Expert 7.0软件进行分析,得到的分析结果进一步验证了拟合齿轮五杆移栽机构的合理性。 展开更多

关键词 农业机械 移栽 优化 水稻钵苗 拟合齿轮五杆机构 参数优化 虚拟仿真 台架试验

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椭圆齿轮行星系分插机构的机理分析和计算机优化 被引量：54

11

作者 李革 赵匀 俞高红 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期78-81,共4页

该文通过理论推导 ,阐述了椭圆齿轮行星系分插机构的传动特性 ,建立了运动学分析模型和框图。在 VB平台上编制了机构参数优化程序 ,可以方便快捷地按照设计者要求找出一组最佳参数。利用该软件 ,针对原日本分插机构在中国南方插大苗时 ... 该文通过理论推导 ,阐述了椭圆齿轮行星系分插机构的传动特性 ,建立了运动学分析模型和框图。在 VB平台上编制了机构参数优化程序 ,可以方便快捷地按照设计者要求找出一组最佳参数。利用该软件 ,针对原日本分插机构在中国南方插大苗时 ,由于插秧后工作轨迹过于前倾 ,可能推倒秧苗。设计了适合南、北方不同栽植模式的两种分插机构 ,通过重新优化出的结构参数 ,对椭圆齿轮行星系。 展开更多

关键词 高速插秧机 分插机构 椭圆齿轮 计算机优化

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水稻钵苗膜上移栽机构优化设计与试验 被引量：17

12

作者 赵匀 刘志平 +2 位作者 辛亮 周脉乐 王杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期87-93,共7页

膜上栽植技术可以有效防止水土流失、有利于有机水稻种植,钵苗移栽可以提高产量。为了将两种农艺相结合,提出一种膜上开孔并实现水稻钵苗栽植的移栽机构,能有效避免因破膜与水稻栽植不同步而造成的秧苗损伤。分析了移栽机构的工作机理,... 膜上栽植技术可以有效防止水土流失、有利于有机水稻种植,钵苗移栽可以提高产量。为了将两种农艺相结合,提出一种膜上开孔并实现水稻钵苗栽植的移栽机构,能有效避免因破膜与水稻栽植不同步而造成的秧苗损伤。分析了移栽机构的工作机理,建立了运动学分析模型,开发了计算机辅助分析优化设计软件,并得到一组满足膜上移栽要求的结构参数。建立三维模型,并利用ADAMS软件完成虚拟样机仿真。设计物理样机,进行高速摄影运动试验。样机试验结果与理论分析所得轨迹基本一致,验证了移栽机构设计的合理性与正确性。在试验台架上完成了取苗试验与膜上栽植试验,取苗成功率为92.8%,膜上栽植的合格率为90%,满足膜上移栽的作业要求,验证了水稻钵苗膜上移栽机构的可行性。 展开更多

关键词 移栽机构 水稻钵苗 膜上栽植 优化设计 试验

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水稻钵苗有序抛秧机顶出机构的参数优化 被引量：10

13

作者 张国凤 陈建能 +1 位作者 李建桥 赵匀 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2008年第2期101-105,共5页

提出一种新型旋转式水稻钵苗有序抛秧装置,介绍其工作原理及实现结构.对其关键部件———凸轮杠杆顶出机构的运动特性进行分析,得到凸轮转角、杠杆摆角与顶杆行程、杠杆位置、输入力臂长度、输出力臂长度等机构参数的关系表达式.以顶杆... 提出一种新型旋转式水稻钵苗有序抛秧装置,介绍其工作原理及实现结构.对其关键部件———凸轮杠杆顶出机构的运动特性进行分析,得到凸轮转角、杠杆摆角与顶杆行程、杠杆位置、输入力臂长度、输出力臂长度等机构参数的关系表达式.以顶杆行程一定时的凸轮转角最小为目标,建立机构的优化模型,基于Matlab语言编程,用遗传算法对凸轮杠杆机构参数进行优化,求得最优参数,并得到反映参数的可行取值范围的三维图.为凸轮杠杆顶出机构的参数设计提供了快捷可靠的方法. 展开更多

关键词 水稻 钵苗 有序抛秧机 杠杆顸出机构 优化

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行星轮曲柄摇杆分插机构的运动特性和优化分析 被引量：13

14

作者 武传宇 赵匀 蒋焕煜 《机械设计》 CSCD 北大核心 2002年第11期37-38,49,共3页

介绍了一种高速插秧机分插机构———行星轮系曲柄摇杆分插机构的结构原理 ,建立了机构的运动学分析模型 ,编写了运动仿真程序 ,优化了结构参数 ,使分插机构的工作轨迹、取秧角。

关键词 高速插秧机 分插机构 行星轮系 曲柄摇杆机构 运动特性 优化分析

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探出开孔式高速水稻膜上插秧机分插机构设计与试验 被引量：10

15

作者 许春林 单伊尹 +3 位作者 辛亮 解江涛 李峥 赵匀 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期79-87,共9页

针对水稻覆膜栽培机械作业过程中存在分插机构直接插秧造成秧苗根系损伤或开孔装置结构复杂造成同步性差、漏插等问题,设计了一种切膜开孔、分秧栽植配合精准的一体式高速水稻膜上插秧机分插机构。通过分析其结构特点和工作原理,建立分... 针对水稻覆膜栽培机械作业过程中存在分插机构直接插秧造成秧苗根系损伤或开孔装置结构复杂造成同步性差、漏插等问题,设计了一种切膜开孔、分秧栽植配合精准的一体式高速水稻膜上插秧机分插机构。通过分析其结构特点和工作原理,建立分插机构运动学模型,基于Visual Basic 6.0软件编写了计算机辅助分析与优化软件,优化得到满足水稻覆膜栽培农艺要求的结构参数和秧针尖点和切膜开孔刀尖点轨迹,优化结果为:取秧角16.01°、推秧角62.43°、膜上开孔长度44.31 mm、膜孔与穴口偏差5.02 mm、栽植位置21.63 mm;将三维建模仿真与高速摄像试验相结合,对比分析可知,仿真轨迹、试验轨迹与理论轨迹基本一致,验证了分插机构设计的正确性和合理性;土槽试验结果表明,在速比特征系数λ=1.57时,分插机构能够依次完成切膜开孔与栽植动作,膜上穴口长度和栽植位置的实测值与理论值偏差均小于4 mm,符合水稻膜上探出开孔式分插机构设计要求。 展开更多

关键词 水稻 覆膜栽培 分插机构 探出开孔 优化设计 土槽试验

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基于近似多位姿的轮系式钵苗移栽机构运动综合 被引量：8

16

作者 孙良 胡艺翔 +2 位作者 邢子勤 俞高红 俞亚新 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期103-111,共9页

作业轨迹形状和在特定位置移栽臂的姿态要求是移栽机构设计过程需要考虑的首要问题。为了能获得多个期望位姿且兼顾一定形状的作业轨迹,提出一种基于近似多位姿的非圆齿轮行星轮系移栽机构设计方法。基于运动学映射理论将8个期望位姿点... 作业轨迹形状和在特定位置移栽臂的姿态要求是移栽机构设计过程需要考虑的首要问题。为了能获得多个期望位姿且兼顾一定形状的作业轨迹,提出一种基于近似多位姿的非圆齿轮行星轮系移栽机构设计方法。基于运动学映射理论将8个期望位姿点的信息矩阵通过四元数转换至三维空间,在对该矩阵进行奇异值分解后,通过引入特征向量扩大一般解空间。结合约束条件求解得到3组RR型二杆组,根据移栽机构的工作范围选取其中两组合适的二杆组构成四杆机构,且该机构连杆上的一点可依次近似通过所有设定的位姿点形成一条完整的“8字”型轨迹。根据其中一组二杆组的运动特点求解非圆齿轮的传动比,以非圆齿轮节曲线圆度性为目标,以封闭轨迹上的部分形状可调节段拟合点位置为变量(即不改变关键轨迹段上型值点的位姿),利用遗传算法优化得到一组具有较好圆度性的非圆齿轮节曲线。最后进行了水稻钵苗移栽机构的设计与试验,理论与试验的移栽姿态和轨迹形状具有一致性,且取苗试验的成功率达到设计要求,有效地验证了运动综合和设计方法的正确性。本研究可为具有多位姿要求的新型移栽机构的设计提供方法借鉴。 展开更多

关键词 水稻钵苗移栽机构 运动学映射理论 非圆齿轮 参数优化

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双控制分插机构的运动特性和优化分析 被引量：7

17

作者 蒋焕煜 赵匀 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期88-91,共4页

叙述了一种高速插秧机分插机构——双控制分插机构的结构原理 ,其传动由曲柄摇杆机构和行星齿轮系组成 ,完成插秧所需的运动轨迹。同时建立了机构的运动学模型 ,利用 VB平台优化结构参数 ,使其可适应南方早稻和北方小苗插秧 ,所研制的... 叙述了一种高速插秧机分插机构——双控制分插机构的结构原理 ,其传动由曲柄摇杆机构和行星齿轮系组成 ,完成插秧所需的运动轨迹。同时建立了机构的运动学模型 ,利用 VB平台优化结构参数 ,使其可适应南方早稻和北方小苗插秧 ,所研制的分插机构的工作轨迹、取秧角和插秧角与理论分析和优化的结果完全一致。 展开更多

关键词 高速播秧机 分插机构 优化 运动特性

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三移栽臂水稻钵苗移栽机构设计与试验 被引量：20

18

作者 吴国环 俞高红 +1 位作者 项筱洁 王林伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第15期15-22,共8页

为了实现水稻钵苗的高效、稳定的移栽,在分析现有水稻钵苗移栽机构的研究现状基础上,该文设计了一种应用于水稻钵苗自动移栽机的三移栽臂非圆齿轮行星系水稻钵苗移栽机构。构建了一种非圆齿轮节曲线方程,建立了非圆-不完全非圆齿轮机构... 为了实现水稻钵苗的高效、稳定的移栽,在分析现有水稻钵苗移栽机构的研究现状基础上,该文设计了一种应用于水稻钵苗自动移栽机的三移栽臂非圆齿轮行星系水稻钵苗移栽机构。构建了一种非圆齿轮节曲线方程,建立了非圆-不完全非圆齿轮机构的运动学理论模型。开发了该水稻钵苗移栽机构的计算机辅助分析与优化软件,通过人机交互的方式得到一组较优的满足水稻钵苗移栽机构工作要求的参数,然后进行虚拟仿真及物理样机试验,通过对比分析虚拟仿真得到的工作轨迹与物理样机试验得到的工作轨迹基本一致;理论计算得到的角度差为45.18°,实际测量得到的角度差为45.77°,误差为1.31%,在误差范围以内,验证了该移栽机构设计的正确性。该机构的提出解决了秧苗倒伏、低移栽成功率的问题,提高了移栽效率。 展开更多

关键词 机械化 设计 优化 移栽机 水稻钵苗移栽 试验

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无线遥控步行插秧机的设计与试验 被引量：10

19

作者 陈训教 吕志军 +4 位作者 薛向磊 辛亮 喻擎苍 于友朋 赵匀 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第17期10-17,共8页

无线遥控步行插秧机有广阔的市场前景和应用价值,在不借助人力的情况下,田间地头原地180°转向是一大难题。为此,作者发明了一种具有升降功能的辅助行走机构,在田间地头借助大幅度升降功使浮板能够完全脱离泥面,减少转向阻力。在分... 无线遥控步行插秧机有广阔的市场前景和应用价值,在不借助人力的情况下,田间地头原地180°转向是一大难题。为此,作者发明了一种具有升降功能的辅助行走机构,在田间地头借助大幅度升降功使浮板能够完全脱离泥面,减少转向阻力。在分析了该机构的结构特点及工作原理基础上,建立了机构的运动学模型,开发了基于Visual Basic6.0的计算机辅助优化设计与分析软件,并结合"参数导引"启发式优化算法快速优化求解得到满足辅助行走机构工作要求的一组参数,基于优化所得参数进行结构设计,并进行了物理样机加工试制与装配。同时,开发了末端气动执行系统和基于串口通信的无线遥控系统。在规格为10 m×20 m,泥脚深度为15~25 cm的水田中进行田间试验,将插秧机的行走速度设定为0.45和0.90 m/s,试验结果表明,在无线遥控状态下,该机型可以完成插秧、直线行驶、全自动90°转向和田间地头原地180°转向。辅助行走机构和控制系统满足无线遥控步行插秧机在田间正常作业要求,验证了机构和控制系统的可行性。 展开更多

关键词 遥控 设计 试验 步行插秧机 辅助行走机构 参数导引启发式优化算法 气动执行系统 串口通信

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三臂回转式水稻钵苗移栽机构反求设计与试验 被引量：3

20

作者 吴国环 俞高红 +3 位作者 周海丽 葛彦杰 叶阿康 王磊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期84-91,149,共9页

针对前期正向设计得到的三移栽臂水稻钵苗移栽机构应用中存在绝对运动轨迹回程段前倾造成秧苗回带,以及推苗角偏小造成推苗直立度差的问题,提出一种基于局部运动轨迹的反求设计方法完成三臂回转式水稻钵苗移栽机构设计。首先,分析机构... 针对前期正向设计得到的三移栽臂水稻钵苗移栽机构应用中存在绝对运动轨迹回程段前倾造成秧苗回带,以及推苗角偏小造成推苗直立度差的问题,提出一种基于局部运动轨迹的反求设计方法完成三臂回转式水稻钵苗移栽机构设计。首先,分析机构绝对运动轨迹和相对运动轨迹之间关系,结合原机构存在的问题预设局部较理想绝对运动轨迹回程段轨迹、取推苗角,确定移栽机构局部相对运动轨迹关键位置点,应用三次非均匀B样条曲线拟合生成相对运动轨迹;然后,建立基于相对运动轨迹的移栽机构反求设计模型,开发了基于Matlab的反求设计辅助分析软件,优化获得满足设计目标的移栽轨迹和机构参数;最后,对三臂回转式水稻钵苗移栽机构进行了结构设计、虚拟仿真与样机试验,结果表明:仿真轨迹、样机试验轨迹与理论计算轨迹基本一致,且移栽臂推秧角较原机构增大了9.08°以上、绝对运动轨迹回程高度大于120 mm、取推苗角度差与秧箱实际安装角误差控制在±2°以内,满足水稻钵苗高直立度移栽要求,验证了所提出方法和三臂回转式水稻钵苗移栽机构设计的正确性。 展开更多

关键词 水稻钵苗 移栽机构 三臂回转式 轨迹反求 参数优化

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