自走式草莓施药机设计与轨迹仿真可靠性分析

来源：中国农机化学报杂志2023年第7期北京时间：

作者：贾梦实, 张莲洁, 顿国强, 高嵩, 黄晓文, 王诗雨

单位：东北林业大学机电工程学院，哈尔滨市，150040

摘要：针对草莓植保机械化水平低、施药效果差、农药污染等问题，根据草莓垄道设计一款自走式草莓施药机。该施药机配备履带底盘、隔膜泵、机械臂及喷杆等部件。通过D-H参数法建立机械臂运动数学模型，推导出理论运动学方程，得到喷杆与各关节的相对位姿关系。通过Matlab软件进行机械臂运动仿真，模拟机械臂作业空间及轨迹。对机械臂作业轨迹进行可靠性分析，得出最佳速度参数。结果表明：施药机设计合理、推导的理论运动学方程准确，能够满足施药作业的需要，且达到作业轨迹可靠性原则的要求。当履带底盘速度为1.32m/s、基座转角速度为10.16（°）/min、大臂转角速度为30.41（°）/min、末端执行器转角速度为81.33（°）/min时，喷杆与作物能够保持稳定的相对高度，设备作业轨迹与理想作业轨迹最贴合。

关键词：植保机械,草莓施药,施药机械臂,Matlab,运动仿真

基金资助：黑龙江省基金团队项目（TD2020C001）