伐根清理機器人設計理論與應用技術的研究.pdf

1、該文就機器人技術在森工伐區(qū)跡地上清理伐根的設計理論及應用技術進行了詳細的研究,并系統(tǒng)深入地介紹了中國首次研制的新型智能伐根清理機器人系統(tǒng)的總體結構設計與計算理論.在對國內外典型伐根清理機械的設計理論及其技術研究的基礎上,結合伐根清理機器人的應用特點,提出伐根清理機器人系統(tǒng)的結構設計原則及機構形式綜合原則.研制開發(fā)了單片控制機、在伐區(qū)跡地上行走自如,同時具有對伐根進行銑切、扭轉、提拔、收集等多功能、6自由度的伐根清理機器人.針對中國的主要

2、林區(qū)-大興安嶺林區(qū)的土壤、伐根進行了大量調查,整理與分析得出大興安嶺林區(qū)土壤、伐根徑級、根系幅度、入土深入的分布規(guī)律.根據(jù)所清除的對象--伐根的生長環(huán)境、物理化學特性提出了伐根清理機器人的旋切理論.根據(jù)機器人結構和控制的要求,對伐根清理機器人的運動學和動力學進行分析,推導出伐根清理機器人運動學方程,并對機械手的速度進行了研究,給出了該機器人速度雅可比矩陣和末端移動時有效速度的經驗公式.同時建立了該機器人系統(tǒng)機械手的動力學簡化模型.為確定

3、伐根清理機器人機械手末端的空間位置和該機器人的結構、驅動控制提供理論依據(jù).論述了伐根清理機器人液壓系統(tǒng)的設計思想與原則.采用電液比例閥來保證機械手平衡變速,提高了該機器人的工作可靠性.采用合流技術,提高機器人的作業(yè)效率.對伐根清理機器人穩(wěn)定性進行分析與參數(shù)試驗的測試,確定出了該機器人的工作空間.經過穩(wěn)定性計算,得出了該機器人在山地作業(yè)時的最大坡度為13°.同時證得根據(jù)最優(yōu)平衡指標選取的配重是正確的.對伐根清理機器人的14項性能技術參數(shù)進