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盆花移栽手爪创新设计被引量：6: 2014年; 为实现盆花的自动化移栽,以减轻劳动负担、提高移栽效率。以红掌为例,本文根据人工作业工艺流程,确定了先聚拢花叶,再抓取花茎,最后固定花苗的动作要求。按照此动作要求,设计了一套盆花移栽手爪,分别提出了能够有效地抓取花茎并且固定花苗的抓取固定装置方案,以及能够在抓取过程中聚拢叶子的聚拢装置方案。根据红掌花苗实际尺寸对盆花移栽手爪进行了结构设计,并利用ANSYS有限元分析软件对其进行了静力学仿真模拟。模拟实验表明,手臂整体力学性能良好,抓取时手臂受力主要集中在上部连接点及折角处,应对其进行加固处理。; 冯天翔高国华; 关键词：ANSYS

盆栽红掌移栽手爪设计与工作参数优化被引量：10: 2014年; 为实现盆栽红掌花卉在盆间移栽领域的自动化移栽作业,该文进行了盆栽红掌移栽手爪设计,并采用试验方法对移栽手爪进行了工作参数优化,可实现红掌花苗从110 mm×90 mm规格花盆移栽到至170 mm×150 mm规格花盆的移栽任务。移栽手爪采用两侧同时抱抓的形式,实现对花苗的聚叶、抓取、固定功能,通过机构创新设计,在提高抓取成功率的同时,避免出现伤苗情况。根据红掌花苗生长特点及种植情况,对移栽手爪的工作过程进行了分析,选取升降气缸气压、钢针插入斜度和钢针插入点到中心的距离作为因素,选取花苗脱离花盆后的提取效果作为试验指标,进行盆栽红掌移栽手爪作业性能的二次回归正交旋转组合试验,确定最优工作参数。试验结果表明,针对种植在110 mm×90 mm规格花盆的花苗,当升降气缸气压为0.36 MPa,钢针插入斜度为28°,插入点到中心的距离为38.12 mm时,可达到良好的移栽效果,具有较高的移栽成功率,能够应用到实际生产当中。研究结果可为盆间移栽领域自动化移栽机的研制与开发提供参考。; 高国华冯天翔李福; 关键词：农业机械移栽盆花红掌

设施蔬菜收获切割影响因素优化试验被引量：23: 2015年; 为实现设施蔬菜收获机在收获过程中具有最佳的收获效果,该文设计了SHQG-I型设施蔬菜收获切割试验平台,该试验平台可对各个因素有效工作范围进行调整,采用响应曲面试验法对收获过程中刀具切割蔬菜茎部的切割综合影响因素进行优化。该文以奶油生菜为研究对象,根据奶油生菜的生长状况及种植情况,对收获切割的过程进行了分析,选取设施蔬菜的切割部位、切割方式、切削速度、削切角度、夹持距离、夹持角度6个参数作为影响因素,切割力大小作为试验指标,设计了SHQG-I型设施蔬菜收获切割试验平台。利用响应曲面试验法进行了试验,并利用Design-expert软件对试验结果进行分析,确定最优的工作参数：切削速度675 mm/s,削切角度4.85°,夹持距离98.5 mm,夹持角度64.5°。最终确定最优参数下的理论切割力为17.9 N,实际切割力为17.4 N,保证了收获成功率100%的情况下,有效降低了收获过程中切割力3~8 N/棵。该研究结果将用于温室蔬菜收获机的改进,同时对设施蔬菜收获提供参考。; 高国华王天宝周增产卜云龙; 关键词：收获机设施蔬菜

连续体机械臂振动特性研究: 2018年; 连续体机械臂的振动是制约其应用的重要因素,在不同的伸长量及不同的弯曲角度下,其振动的阻尼固有频率与衰减系数是不同的,且无法通过理论计算得出,这为连续体机械臂在运动中振动抑制带来了困难。本研究开发了可变长度的连续体机械臂实验平台,利用加速度传感器测量连续体机械臂在不同位姿时,对连续体机械臂末端给定牵引长度并释放时加速度,采用基于参数识别方法标定了连续体机械臂末端振动特性参数,标定了不同位姿参数下连续体机械臂的一阶阻尼固有频率与衰减系数,得到一阶阻尼固有频率与衰减系数关于连续体机械臂长度与弯曲角度的函数。结合加速度传感器所测连续体机械臂末端角速度得到了完整的连续体机械臂末端振动模型。最后通过实验对末端点振动模型进行验证,误差小于10%。; 高国华李炼石夏齐霄王皓任晗; 关键词：简化模型

斜入式穴盘苗移栽手爪工作参数优化及试验验证被引量：34: 2015年; 为实现低伤苗率下的盘间移栽作业,该文设计了一套斜入式穴盘苗移栽手爪,并对其关键参数进行了试验研究,以期提高移栽成功率。该手爪采用单驱动源下的联动机构实现斜入式取苗方式,可降低对穴苗钵坨的损伤,保证其在提取后有较好的完整性。通过对取苗过程进行分析,得到了影响移栽成功率的关键性因素。以红掌穴苗为试验对象,选取钢针插入点距离、钢针插入深度以及钢针插入角度为影响因素,以穴苗极限破坏力为优化指标,利用响应曲面方法进行优化试验设计。试验结果表明,当钢针插入点距离为11.5 mm,钢针插入深度43 mm,钢针插入角度为14°时,可以达到最大极限破坏力3.89 N。应用此参数组合进行斜入式移栽手爪性能测试验证,试验结果表明优化后的移栽手爪的移栽周期为4 s,移栽成功率可达98%,能够应用到实际生产当中。该研究结果可为盘间移栽领域自动化移栽机的研制与开发提供参考。; 高国华冯天翔李福; 关键词：移栽穴盘苗响应曲面法

温室雾培蔬菜收获机收获机构的研究设计被引量：10: 2015年; 雾培种植具有节约空间、增大产量等特点,是一种新型的种植模式,代表了未来农业种植的方向。为此,针对雾培蔬菜收获劳动强度高、收获效率低等问题,创新性地对温室雾培蔬菜收获机中收获机构进行系统性设计,达到对雾培蔬菜快速稳定收获切根的目的要求。依据人工收获流程及定植板的实际特征,利用Solid Works对蔬菜收获机构进行方案设计,在设计过程中参考了成熟的工程案例,选取合适的切根方法和刀具结构,减少了切削方式及振源振动对收获切根的影响。运用Solid Works Motion对收获机构中的切根机构的运动稳定性进行验证,证明了切根机构在工作过程中可以稳定运行,保持稳定的加速度。利用ANSYS对收获机构中的夹取手爪和切根手爪进行有限元分析,确保关键结构的强度和刚度达到工程技术要求,有效地减少了生产资源的浪费,同时缩短了结构设计的时间,并为样机制作提供了坚实的基础。; 高国华王天宝; 关键词：收获机械有限元分析

曲柄滑块滚轮滑槽用于蔬菜封膜装置设计与试验被引量：7: 2015年; 针对托盘式蔬菜的封膜装置,在现有对保鲜膜进行三面切割的切割方式的基础上,为简化驱动、简化控制从而降低制造成本,提高蔬菜产品市场竞争力,基于曲柄滑块机构和滚轮滑槽的联动机构对托盘式蔬菜封膜装置进行了创新设计,提出了托盘式蔬菜封膜装置方案,运用MATLAB软件对作为传动装置的曲柄滑块机构进行了最佳传力性能设计,确定最小传动角42°,曲柄长度140mm,连杆长度340mm,偏心距109mm。对滚轮滑槽联动机构进行了结构参数设计,确定单个滑槽纵向长度226mm,横向长度97mm。通过Solid Works软件建模对摆动杆、纵切板和横切杆进行运动学仿真分析,并对强度较低的横切杆和摆杆这2个关键构件进行静力学仿真,通过模拟其工作状态的受力情况找出易破坏点。按照结构参数设计和静力学仿真结果进行了样机制作,并依照动力学仿真设定的参数设计试验。试验结果表明在气缸无阻力运行时的平均速度为79mm/s,最大速度为110mm/s情况下,气缸驱动纵切板和横切杆的切割速度最大可分别达到690和290mm/s,工作效率达到40次/min,与仿真效果吻合。装置实际运行过程平稳,无速度突变和抖动,且能够将气缸速度放大到切割构件上而便于对保鲜膜进行切割。其工作效率也远超过目前设备的效率要求。仿真与实测效果都表明本方案具有较高的可行性,为今后相关设计研究提供参考。; 高国华马帅; 关键词：包装机曲柄滑块样机试验

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国家自然科学基金(51275005)

文献类型

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机构

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