可自動避障草坪修剪機構設計含7張CAD圖及SW三維
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可自動避障草坪修剪機構設計開題報告緒論1.1國內(nèi)外自動避障割草機構的發(fā)展概況目前,社會上對草坪修剪機械的需求日益增加,而市場上提供的草坪修剪機械多為需人工參與勞動、由燃油提供動力的割草機,其具有噪聲大、污染重、人的 勞動強度大等缺點, 這樣對于能改善上述缺點的割草機器人的研究就顯得必要了。隨著技術水平的不斷提高,割草機朝著智能化方向發(fā)展的趨勢 越來越明顯, 早期的智能割草機并不真正具有智能性,只是用遙控進行簡單的遠程控制,隨著傳感器的研制,部分智能割草機具有簡單的避障和報警功能。目前,國內(nèi)外多家科研機構和公司對智能割草機做了大量的研究。如瑞典Husqvoa 公司設計的具有環(huán)保功能的太陽能混合動力害」 草機 —太陽能割草機“Automower”。它是世界上第一臺既可由電池動力驅(qū)動,也可以由太陽能供給動 力驅(qū)動的 全自動割草機, 每臺能處理高達 2200 平米的草坪,甚至還能 處理具有一定坡度的草地。當晚上或陰天不能獲得太陽能時, 則由蓄電池提供動力,能夠繼續(xù)工作 1 個小時,蓄電池充電時間快, 只需 45 分鐘就能將蓄電池充滿。上海羅寶信息技術有限公司研制的 RBZG001 太陽能割草機器人,RBZGO01 應用太陽能技術和網(wǎng)絡技術具有穩(wěn)定而強大的動力,它擁有高智能圖像識別功能 ,視頻檢測和自動識別路線功能,不僅能自主避障還能攀登有一定坡度的障礙,在工作過程,還可以在斜坡上可以停止滑動,將收集到的雜草碎片撒出,并利用太陽能給自己充電。其導航檢測系統(tǒng)、智能操作系統(tǒng)加上其太陽能電源系統(tǒng)使得 RBZG001 的工作效率高和作 業(yè)速度快,可以滿足復雜環(huán)境的草坪特別是高爾夫球場的割草工作。加拿大 LinamarCorp 生產(chǎn)的太陽能割草機,采用太陽能電池供電,不過其太陽能電池不是與割草機連在一起,而是在割草機附近安裝了一個太陽能充電站 ,專為蓄電池充電,當割草機上的蓄電池電量用完時,將其取下后到太陽能充電站充電即可。由于采用無刷直流 電機驅(qū)動, 其產(chǎn)生的噪音很低,采用遙控控制,操作簡單,割草機的反應也很迅速。因此，設計制造一種新的智能草坪修建機就勢在必行，以便實現(xiàn)草坪修剪過稱的自動化，專業(yè)化。1.2 本課題研究的背景和意義隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，城鄉(xiāng)居民對人居住環(huán)境的要求越來越高。因此建設了大量的公園。園林。公共綠地、草坪、廣場等公共設施。睡著這些公共陸地的大量出現(xiàn)，對這些公共射射的維護保養(yǎng)工作提出了更高的要求。例如草坪的修剪工作隨著面積的增加，工作人員的工作量隨之增加。由于工作場所基本上在露天，受到多種因素的制約比較多。從普通割草機的需求情況來看，1999 年，除去國內(nèi)生產(chǎn)銷售的 2 萬余臺，另外還有從國外進口了 2 萬余臺，2001 年，進口草坪修剪機更高達 4 萬臺，市場銷售額近 1 億元人民幣。市場需求相當大?，F(xiàn)有市場上銷售的相關器具多為內(nèi)燃機驅(qū)動的割草機，使用人工操作，自動化程度低，工作時排放的廢氣污染環(huán)境，而且損害附近人員的身體健康，噪音也相當大，鑒于目前割草機械設備的缺點，我們改進傳統(tǒng)割草設備的研究思路，設計制造一種新的智能草坪修剪機，以方便實現(xiàn)草坪修剪過程的自動化，專業(yè)化，對減少草坪修建工作中的人力，物力資源具有重要意義。1.3 研究課題的確定1.3.1 課題研究的工業(yè)背景及實驗條件本課題研究的工業(yè)背景是基于草坪修剪機械的需求日益增加，所需人工參與的勞動量大，國內(nèi)手動草坪修剪機的成熟發(fā)揮，深入研究可自動避障草坪修剪機構。一，基于鏈動式修剪機構的設計主要包括驅(qū)動系統(tǒng)電動機性能參數(shù)分析（電動機功率轉(zhuǎn)速等）、刀片有關參數(shù)的確定(刀片直徑及刃口尺寸等 )、以及草坪修剪高度調(diào)節(jié)機構的設計二，基于機械傳動要求，確定鏈傳動的輸出、輸入功率，傳動齒輪的選擇和結(jié)構精度，及凸輪機構的設計，用以保證修剪過程的平穩(wěn)運行。三，割草機的全局路徑規(guī)劃研究：即在已知工作區(qū)域及障礙物邊界信息等的基礎上，依據(jù)路徑規(guī)劃原則并結(jié)合本割草機的運動學、動力學等特點，規(guī)劃出一條路徑讓割草機沿此路徑運行割草，充滿整個工作區(qū)域。四，割草機的避障行為控制研究：根據(jù)割草機工作中可能遇到的突發(fā)性障礙物的特點，確定割草機的避障策略。避障過程控制的難度在于割草機所遇到的障礙物形狀及尺寸很不規(guī)則，同時割草機避障過程中的行駛軌跡還需滿足路徑規(guī)劃的原則要求試驗設計方案：（1）通過試驗檢測割草機的性能，并獲得其性能參數(shù)（割幅、草坪修建高度調(diào)節(jié)范圍及草坪修建質(zhì)量等）。（2）通過試驗檢測割草機的草坪運動特點及動力學性能（爬坡性能、加速性能等）。（3）通過試驗檢測割草機的路徑跟蹤精度、智能化割草效果。指導教師審閱意見指導教師簽名 年 月 日
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