基于聚拢装置的无人水面垃圾清理船设计与仿真

针对市面上采用的大型垃圾清理船清理水域面积小、无法实现全自动运作等问题,设计一款具有双体船结构的无人水面垃圾清理船,其由打捞装置、聚拢装置、切割装置组成。选用铝合金材料制作打捞装置,选用大扭矩金属齿轮舵机作为打捞装置的驱动元件,采用PWM信号精确控制打捞装置主动轴的旋转角度,增大了打捞范围。切割装置中高速旋转的刀头可以将漂浮物切断并将其归入打捞区域,聚拢装置可将漂浮物聚拢在打捞区域,实现垃圾清理船的快速打捞。结合电控系统可以实现自主巡航、智能避障、自动清理漂浮物的效果。通过ADAMS仿真测试,验证了无人水面垃圾清理船的有效性。

落地核桃捡拾机的设计与试验

针对目前核桃人工采摘劳动强度大、效率低及机械化程度不高等问题,研制了一种落地核桃捡拾机,主要设计了聚拢装置,确定该捡拾机关键零部件的结构参数。以落地核桃为捡拾对象,以捡拾机前进速度、聚拢装置夹角、旋转橡胶滚筒转速为影响因子,以捡拾率为性能指标,进行二次旋转正交组合试验,建立各影响因子与捡拾机性能指标的回归模型,分析各因子对捡拾机性能的影响规律。采用多目标优化方法,确定最佳参数组合为:前进速度0.48 m/s,聚拢装置夹角48.66°,旋转橡胶滚筒转速3 060 r/min,此时核桃捡拾机捡拾率为93.6%。经试验验证可知,试验结果与优化结果基本一致,满足落地核桃收集机械化要求。