基于双螺旋推进的莲藕采收机器人设计

为探求中国农业机械装备在新能源大背景下的清洁绿色、电气化、智能化发展之路,提出一种电气化、高度智能化、可以自动采收莲藕的小型机器设计,能够解决莲藕采收的诸多难题。该莲藕采收机器人针对莲藕的复杂且人工介入困难的自然生长环境,以双螺旋滚筒作为推进结构,采用基于超级电容器的电动莲藕收获机器人复合能量系统,依靠物联网技术和定位技术实现自动规划路径,综合利用了传统的喷流式和铲掘式两种采收方式,设计了喷淋清洗传送装置,能够实现集采挖、涤荡和收集于一体的自动化采收过程。通过实验对比分析,莲藕采收机器人可以有效提高莲藕的采收效率和成品的完整率,大大降低能源消耗,大幅减少人力成本投入,实现节能环保,降本增效的有效统一。

红树林生态修复机器驱动行走机构设计

【目的】打破目前国内红树林种植方式仍以人工种植为主的瓶颈,解决红树林种植难度高、人力成本投入大的问题。【方法】文章采用建模分析、ANSYS仿真分析、链传动选型软件设计等方法,提出一种适用的红树林生态修复机器驱动行走机构设计方案,提出以螺旋推进轮、BM1418ZXF-750W48V永磁直流减速无刷电机组成红树林生态修复机器的行走机构,由链传动选型软件得出设计链轮的最终数据,并通过简单的强度校核、行走机构的接地比压值和浮力计算,初步确定该红树林生态修复机器驱动行走机构的可行性。【结果】1)所设计的驱动行走机构接地比压值为2.6 kPa,浮力为789.68 kg,弯曲正应力σ=4.75 MPa,切应力τ=0.64 MPa,均符合许用标准。2)设计链轮的最终数据为:实际中心距297.4 mm,小链轮包角156.73°,主动轮分度圆直径45.078 mm,从动轮分度圆直径165.906 mm。【结论】该机器能够在软土地面上稳定行走,可以有效解决湿软滩涂环境作业困难的问题,未来可进一步探索新能源动力、无人驾驶操作、机器小型化等相关研究,为我国生态修复事业添砖加瓦。

红树林种植修复机器传送苗及种植机构设计

红树林种植修复机械化将成为必然趋势。为沿海滩涂种植红树林作业专门研发了一款全自动化种植机器,由驱动行走机构、传送苗筒机构、种植机构和控制系统4部分组成。其中传送苗机构采用环形输送线的结构进行自动投料,极大地缩短人工种植的工作量,同时降低了种植员的体力消耗。采用ANSYS仿真并建立数学模型对机器结构进行验证。结果表明,该机器的播种效率达到20株/h,储苗运输机构储苗量最低为36株,栽植株距为0.8 m,行距为1.0 m,满足种植要求,提高了红树林生态植被修复的高效性、实用性。给出了红树林种植修复机器的传送苗及种植机构设计,包括种植机构设计、鸭嘴种植筒结构、PLC控制系统等。该机器的推广能有效种植修复红树林生态,并且有效解决人工种植不科学导致红树林树苗存活率低的问题。