苹果树冠层仿形喷雾作业臂设计与试验

文献类型： 中文期刊

第一作者： 姜春淼

作者： 姜春淼;纪超;陈金成;冯青春;张景

作者机构：

关键词： 仿形作业臂;运动学;动力学建模;动力学仿真

期刊名称： 中国农机化学报

ISSN： 2095-5553

年卷期： 2025 年 46 卷 003 期

页码： 93-100

收录情况： 北大核心

摘要： 针对当前果园喷雾机喷施精度不高、动作执行粗放等问题，设计一种单侧具有6自由度的双摇臂式苹果树冠层仿形喷雾作业臂。根据标准苹果园的果树外形尺寸设计作业臂总体结构及关键零部件，基于静力学平衡方程分析作业臂在极限位置下的受力情况，求得作业臂受最大静力为5 656.65 N;基于作业臂运动学方程，分析获得作业臂单侧作业幅宽为3 069 mm,最大作业高度约为5 191 mm,最小离地高度约为547 mm;采用拉格朗日方程法建立作业臂动力学模型，明确作业臂各关节运动与所需驱动力的函数关系。在ADAMS中STEP5函数定义的运动特性下，将关节O0～O5的动力学模型数值计算结果与ADAMS仿真结果对比发现两结果在15 s处相差最大，其相对误差分别为15.42%、5.16%、6.66%、11.31%、1.21%、13.56%,验证动力学模型的正确性；搭建仿形作业臂样机，仿形试验结果表明，仿形平均误差η为19.79°,满足设计要求，为果园多自由度冠层仿形作业臂的运动控制、轨迹规划等进一步研究提供基础。

分类号： S491

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