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Journal of Chinese Agricultural Mechanization

Journal of Chinese Agricultural Mechanization ›› 2019, Vol. 40 ›› Issue (8): 37-42.DOI: 10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2019.08.07

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  • Online:2019-08-15 Published:2019-08-15

便携式棉花采摘机械手结构参数优化研究

张金果;   

  1. 新疆石河子职业技术学院;
  • 基金资助:
    现代学徒制实践与企业横向课题

摘要: 我国作为棉花种植的大国,各地区棉花的采摘存在较大的差异,导致棉花采摘的成本增高,效率低下。在对新疆棉花采摘过程所面临的问题进行研究,结合当地采摘要求,对便携式棉花采摘机械手进行优化设计。在给定的约束空间下,综合考虑自由度、作业区域、作业效率、机械手长度及转角等多方面因素后,构建采摘机械手范围的函数模型,利用MATLAB工具箱对模型进行优化计算,求解采摘机械手的结构参数。优化后的结果为:大臂长L_4=380 mm,小臂长L_5=420 mm,大小臂的范围角分别为:θ_(4max)=134°和θ_(5max)=116°,优化后的采摘机械手操作简便,具有高自由度,能够灵活作业,可同时采摘四行棉花且避免重复作业,效率大幅提高,并且能达到97.5%的落地棉率。同时,便携式采棉机械手价格较低,可被大部分种植农户接受,具于广阔的应用空间。

关键词: 机械手臂, 棉花采摘, MATLAB, 便携式

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