园林修剪机械手运动学与动力学仿真分析

• 作者: 沈小滨 唐竞 许恩永 蒙艳玫 韦锦 王辉 李怡哲
• 来源期刊: 广西大学学报（自然科学版）
• 关键词: 修剪机 Matlab Simulink 运动学 动力学 轨迹规划
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 机械工程
• 页码范围: 384-393
• 页数: 10页
• 分类号: TP241
• 语种: 中文
• DOI: 10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2021.0384

摘要

针对园林修剪设备自动化、一体化程度低、效率差的问题,提出一种多功能园林机械手复杂曲面的造型修剪方法.采用改进D-H方法创建机械手运动学模型,设计末端执行器运行轨迹为半球螺旋线的造型修剪方案,并分析刀盘约束条件进行逆运动学求解,同时基于Simulink建立修剪机的动力学模型;结合Simulink模型和修剪机三维模型进行联合仿真验证.仿真结果显示半球造型轨迹平滑,表明运动学模型求解正确,同时动力学模型仿真为各关节电机选型提供依据;修剪机样机实验效果与预期相符,修剪机各关节动作平稳流畅,半球造型效果良好,大大提升了园林养护效率,证实本研究的可行性与有效性,为园林修剪机械智能化发展提供参考.