基于4-CRR并联机构的玉米穴播机运动学分析
Kinematics Analysis of Corn Hill-seeder based on 4-CRR Parallel Mechanism
- 机械传动 2021年45卷第12期 页码：101-106
- 作者机构：
1.中北大学 机械工程学院， 山西 太原 030051
- 作者简介：
高海豹（1993— ），男，河南周口人，硕士研究生；主要研究方向为并联机构学与机器人学。
李瑞琴（1964— ），女，山西太原人，博士，教授；主要研究方向为并联机构学与机器人学。
- 基金信息：山西省重点研发计划(201803D421028;201903D421051);陕西国防工业职业技术学院2021年校本项目(Gfy21-67)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.12.016
中图分类号：
扫 描 看 全 文
高海豹,李瑞琴,宁峰平等.基于4-CRR并联机构的玉米穴播机运动学分析[J].机械传动,2021,45(12):101-106.
Gao Haibao,Li Ruiqin,Ning Fengping,et al.Kinematics Analysis of Corn Hill-seeder based on 4-CRR Parallel Mechanism[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(12):101-106.
高海豹,李瑞琴,宁峰平等.基于4-CRR并联机构的玉米穴播机运动学分析[J].机械传动,2021,45(12):101-106. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.12.016.
Gao Haibao,Li Ruiqin,Ning Fengping,et al.Kinematics Analysis of Corn Hill-seeder based on 4-CRR Parallel Mechanism[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(12):101-106. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.12.016.
摘要
提出了一种基于4-CRR并联机构的玉米穴播机。运用螺旋理论求解4-CRR并联机构的自由度，采用修正的Kutzbach-Grübler公式进行验证；采用等效平面投影法求解该机构的位置逆解，推导出机构的Jacobian矩阵并对其进行了速度分析；对应用于穴播机的4-CRR并联机构的杆长取值范围进行分析，通过极限边界搜索法求解了杆长为250 mm的机构的工作空间。该机构动平台可实现沿3个坐标轴方向的平移运动，工作空间内部连续，可在穴播机下方形成一个300 mm×300 mm的可调整播种区域。基于4-CRR并联机构的穴播机可根据田间土壤情况的不同，灵活调整播种位置，改变种植密度，达到玉米增产增收的效果。
Abstract
A kind of corn hill-seeder based on 4-CRR parallel mechanism is presented. The degree of freedom of the 4-CRR parallel mechanism is solved by using screw theory，and verified by using the modified Kutzbach-Grübler formula. The inverse position solution of the mechanism is solved by using equivalent plane projection method，and the Jacobian matrix of the mechanism is derived to analyze its velocity. The value range of rod length of 4-CRR parallel mechanism applied to hill-seeder is analyzed. The workspace of the mechanism with a rod length of 250 mm is solved by the limit boundary search method. The moving platform of the mechanism can realize translation movements along the three coordinate axis directions. The interior of the workspace is continuous，and a 300 mm×300 mm adjustable seeding area can be formed below the hill-seeder. The hill-seeder based on 4-CRR parallel mechanism can flexibly adjust the sowing position and change the planting density according to the different soil conditions in the field to achieve the effect of increasing yield and income of corn.
关键词
4-CRR并联机构穴播机工作空间位置逆解
Keywords
4-CRR parallel mechanismHill-seederWorkspaceInverse position solution
references
杨吉顺，高辉远，刘鹏，等.种植密度和行距配置对超高产夏玉米群体光合特性的影响［J］.作物学报，2010，36（7）：1226-1233.
YANG Jishun，GAO Huiyuan，LIU Peng，et al.Effects of planting density and row spacing on canopy apparent photosynthesis of high-yield summer corn［J］.Acta Agronomica Sinica，2010，36（7）：1226-1233.
段巍巍，李慧玲，肖凯，等.密度对玉米光合生理特性和产量的影响［J］.玉米科学，2007，15（2）：98-101.
DUAN Weiwei，LI Huiling，XIAO Kai，et al.Effects of density on photosynthetic physiological characteristics and yield of maize［J］.Journal of Maize Sciences，2007，15（2）：98-101.
张永科，黄文浩，何仲阳，等.玉米密植栽培技术研究［J］.西北农业学报，2004，13（4）：98-103.
ZHANG Yongke，HUANG Wenhao，HE Zhongyang，et al.Study on close planting of maize［J］.Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica，2004，13（4）：98-103.
叶鹏达，尤晶晶，仇鑫，等.并联机器人运动性能的研究现状及发展趋势［J］.南京航空航天大学学报，2020，52（3）：363-377.
YE Pengda，YOU Jingjing，QIU Xin，et al.Status and development trend of motion performance in parallel robot［J］.Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics，2020，52（3）：363-377.
LI Ruiqin，MENG Hongwei，BAI Shaoping，et al.Stability and gait planning of 3-UPU hexapod walking robot［J］.Robotics，2018，7（3）：1-17.
余亮，张龙，王鹏，等.一种三平动并联机构的设计与运动学分析［J］.机械传动，2020，44（2）：61-67.
YU Liang，ZHANG Long，WANG Peng，et al.Design and kinematics analysis of a 3-DOF translational parallel mechanism［J］.Journal of Mechanical Transmission，2020，44（2）：61-67.
李坤全，文睿.空间三平移全柔性并联机构构型设计［J］.机械传动，2018，42（6）：86-89.
LI Kunquan，WEN Rui.Configuration design for spatial 3-DOF translation fully compliant parallel mechanism［J］.Journal of Mechanical Transmission，2018，42（6）：86-89.
叶伟，谢镇涛，李秦川.一种可用于微创手术的并联机构运动学分析与性能优化［J］.机械工程学报，2020，56（19）：103-112.
YE Wei，XIE Zhentao，LI Qinchuan.Kinematics analysis and performance optimization of a parallel manipulator for minimally invasive surgery［J］.Journal of Mechanical Engineering，2020，56（19）：103-112.
周毅钧，陈业富，苏荣海.2RPS/2SPS并联机构及运动学分析［J］.机械传动，2020，44（6）：115-120.
ZHOU Yijun，CHEN Yefu，SU Ronghai.2RPS/2SPS parallel mechanism and kinematics analysis［J］.Journal of Mechanical Transmission，2020，44（6）：115-120.
郭强，崔国华，张帆，等.5自由度4-SPRR-SPR并联机构的运动学与工作空间分析［J］.机械传动，2019，43（12）：97-102.
GUO Qiang，CUI Guohua，ZHANG Fan，et al.Kinematics and workspace analysis of 4-SPRR-SPR 5-DOF parallel mechanism［J］.Journal of Mechanical Transmission，2019，43（12）：97-102.
柴馨雪，项济南，李秦川.2-UPR-RPU并联机构奇异分析［J］.机械工程学报，2015，51（13）：144-151.
CHAI Xinxue，XIANG Ji'nan，LI Qinchuan.Singularity analysis of a 2-UPR-RPU parallel mechanism［J］.Journal of Mechanical Engineering，2015，51（13）：144-151.
ZHANG B，LIU F，LI J D，et al.Dynamic analysis and control research of a 3-DOF hydraulic driven parallel mechanism［J］.Recent Patents on Mechanical Engineering，2020，13（2）：156-170.
ARIAN A，ISAKSSON M，GOSSELIN C.Kinematic and dynamic analysis of a novel parallel kinematic Schönflies motion generator［J］.Mechanism and Machine Theory，2020，147：1-14.
CHEN Z M，LI M，KONG X W，et al.Kinematics analysis of a novel 2R1T 3-PUU parallel mechanism with multiple rotation centers［J］.Mechanism and Machine Theory，2020，152：1-18.
WANG C Z，FANG Y F，GUO S，et al.Design and kinematical performance analysis of a 3-RUS/RRR redundantly actuated parallel mechanism for ankle rehabilitation［J］.Journal of Mechanisms and Robotics，2013，5（4）：1-11.
0
浏览量
3
下载量
0
CSCD
- 网络PDF下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 豫ICP备05013835号-5
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies