基于D-H法的果园作业平台工作空间分析与试验

来源：农业工程学报杂志2020年第16期北京时间：

作者：李钊,樊桂菊,梁昭,牛成强,

摘要：针对蒙特卡洛方法分析果园作业平台工作空间存在边界不清、点浪费等问题，该研究采用D-H法建立了作业平台运动学模型，利用U形反正弦分布函数改进了蒙特卡洛方法，得到其工作空间点云图。考虑农机农艺融合和工作人员舒适度，分析了平台理想工作空间；采用网格化算法对改进前后生成的工作空间进行分析，改进后最底层与最顶层边界层面积分别增大180.70 %和102.69 %，表明边界清晰度明显提高；改进后在X、Y、Z三个方向的空间差异系数较改进前分别降低了6.92 %、8.99 %、2.64 %。利用高速摄像机对平台参考点跟踪测试，平台参考点的实测值与计算值最大差值仅为6.2 mm；实际果园试验结果表明，平台参考点实际工作空间与可达工作空间在X、Y、Z方向最大值、最小值均值的差异系数分别为0.27 %、0.76 %和0.01 %，改进方法有效。该研究为果园作业平台结构参数优化、智能控制和同类农业机械工作空间分析提供理论参考。

关键词：农业机械, 运动学, 工作空间, 蒙特卡洛方法, D-H法