高枝修剪机姿态协调控制与精准锯切定位

• 作者: 付光华 李扬 杜帅 苑进 陈宝林
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 林业 位置控制 运动学 高枝修剪机 锯切定位 协调控制 控制系统实现
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 40-48
• 页数: 9页
• 分类号: S776.27+4
• 字数: 6970字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.10.006

摘要

修枝是林业抚育管理的重要措施之一,但适用于高大树木的修枝机械尚处起步阶段.针对目前国内外修枝机械普遍存在作业高度不足、灵活性不高,操作人员劳动强度大、作业危险性高等问题,设计研发了一种高枝修剪机及其控制系统,实现15 m以内高大树木的修枝作业.本文详细阐述了高枝修剪机的工作原理,基于多自由度修剪机械臂正、逆运动学进行锯切定位分析,提出了修剪机的机械臂姿态协调控制与末端修枝锯的锯切定位方法,辅以末端摄像头观察待修树枝的相对位置,通过人机交互界面实现修枝臂协调控制和锯切定位调整,自动化实现升降台、回转台和修剪机械臂姿态调整.此外,通过在开放场地进行样机修枝试验及误差测量与补偿,试验结果表明:在回转台转角固定情况下,本文设计的控制系统和控制方法可以实现末端修枝锯在空间2个坐标轴上的定位标准差均小于5 mm,在作业高度15 m、作业半径6 m的范围内,与同类机械相比具有更高的相对定位精度,能够实现精确定位和锯切作业.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	苑进	山东农业大学机械与电子工程学院	21	252	9.0	15.0
3	李扬	山东农业大学机械与电子工程学院	15	93	5.0	9.0
7	杜帅	山东农业大学机械与电子工程学院	3	15	2.0	3.0
8	陈宝林	山东农业大学机械与电子工程学院	2	10	1.0	2.0
9	付光华	山东农业大学机械与电子工程学院	1	9	1.0	1.0