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题名TRIZ辅助红松虫害检测机器人概念设计
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作者
付敏
高风
高泽飞
郝镒林
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机构
东北林业大学机电工程学院
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第8期106-111,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51975114)
黑龙江省自然科学基金资助项目(LH2019E003)。
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文摘
针对红松虫害检测数据不准确、系统响应时间长、检测效果不理想的问题,这里基于TRIZ理论设计了一种采用图像识别检测、可蠕动攀爬树干的红松虫害检测机器人。通过需求分析,确定虫害检测机器人的动作流程和组成结构;应用最终理想解、技术矛盾、物理矛盾、技术进化法则等TRIZ工具对移动机构、抱紧机构、检测机构进行创新设计,构建了红松虫害检测机器人的三维实体模型,应用ADAMS软件进行动态仿真,仿真结果表明攀爬运动过程符合设计要求。在产品概念设计阶段应用TRIZ理论,有利于产生高质量、多层级的概念解,提高产品设计效率。
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关键词
红松
虫害
检测机器人
蠕动
图像识别
概念设计
TRIZ(Theory
of
Inventive
Problem
Solving)
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Keywords
Red Pine
Pests
Inspection Robot
Peristaltic
Image Detection
Conceptual Design
TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
S776.034
[农业科学—森林工程]
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题名木材加工车间清洁机器人的动态避障路径规划
被引量：2
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作者
周宏威
孙丽萍
戴亮霞
郭婷婷
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机构
东北林业大学
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出处
《东北林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期143-147,共5页
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基金
东北林业大学大学生创新项目(JD201301)
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文摘
针对木材加工车间的地面环境复杂多变的特点,利用CCD摄像头、辅助电路和控制器构成机器人的视觉系统,对多传感器智能清洁机器人进行动态避障路径规划。控制器之间选用并行主从式通讯方式,根据木材加工车间地面非结构化的特点,应用遗传规划对智能清洁机器人的路径规划进行研究,达到运动路径的全局最优化;在避障方面,利用视觉系统的信息反馈,对静态的障碍物进行避开,对复杂多变的动态障碍物进行分析,包括速度和运动趋势,进行智能避障和最优路径的规划。现场试验验证表明:设计能够使机器人实现预期的各项功能指标(如,自主避障及避障后最优路径的选择、无人干预时自主工作等);试验过程中,整个系统的工作稳定,能够很好地实现木材加工车间地面的智能清洁。
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关键词
木材加工车间
清洁机器人
动态避障
路径规划
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Keywords
Wood processing workshop
Cleaning robot
Dynamic obstacle avoidance
Path planning
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分类号
S776.034
[农业科学—森林工程]
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题名长螺旋钻机液压动力头箱体静动力学分析
被引量：7
- 3
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作者
尹千才
朱洪前
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机构
中南林业科技大学交通运输与物流学院
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出处
《森林工程》
2013年第3期97-99,104,共4页
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基金
中南林业科技大学青年基金项目(101-0897)
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文摘
动力头箱体是动力头系统重要的承载部件,其力学性能关系到动力头系统的正常运转和钻孔质量。本文运用CAE软件建立长螺旋钻机液压动力头箱体的三维实体模型并对其进行有限元静力学分析,通过分析发现箱体在强度和刚度上的薄弱之处并对其进行合理的强化改进;对改进模型进行动力学模态分析,得出箱体前六阶固有频率并探讨动力头箱体与其他相邻部件发生共振的可能性,提出避免动力头系统工作发生共振的措施,为钻机动力头箱体设计提供可供参考的设计分析方法。
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关键词
箱体
ANSYS
WORKBENCH
静力学分析
模态分析
共振
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Keywords
housing
Ansys workbench
statics analysis
modal analysis
resonance
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分类号
S776.034
[农业科学—森林工程]
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题名树木移植机铲刀的变密度拓扑优化分析
被引量：4
- 4
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作者
孟兆新
范恒博
王亮亮
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机构
东北林业大学机电工程学院
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出处
《森林工程》
2014年第3期101-103,共3页
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基金
黑龙江省自然科学基金项目(C201238)
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文摘
树木移植机的关键部分是铲刀结构,铲刀在树木的根部对土壤和树根进行剪切以完成拔根。运用铲刀入土过程力的理论对四铲式铲刀在入土过程中的受力情况进行分析,运用ANSYS软件对铲刀有限模型进行仿真和连续体的拓扑优化,得到铲刀在入土过程中应力与应变的变化,这些数据可以为铲刀的进一步优化提供理论依据,并对提高铲刀的寿命和效率提供参考。
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关键词
树木移植机
铲刀
变密度法
拓扑优化
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Keywords
tree transplanter
spade
variable density method
topology optimization
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分类号
S776.034
[农业科学—森林工程]
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题名林果抓取装箱作业机械臂运动规划仿真
被引量：3
- 5
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作者
徐妍
刘亚秋
刘勋
吕云蕾
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机构
东北林业大学信息与计算机工程学院
上海交通大学
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出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第3期123-131,共9页
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基金
国家自然科学基金(31370565)。
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文摘
针对多轴串联型协作机械臂运动规划应用到林果抓取装箱作业场景中存在深框规划速度慢、效率低、不考虑环境约束导致路径质量较低等问题,提出一种基于改进RRTC(RRT-Connect)机械臂运动规划算法。在规划路径之前,考虑实际林果抓取装箱作业环境下的深框抓取姿态问题,提出新的满足环境约束的无碰撞抓取姿态计算方法。在迭代过程中,采用基于高斯采样策略的改进有界采样方法,以取代随机均匀采样,使搜索过程具备目标导向性,提高搜索效率;扩展时引入自适应变步长,提高碰撞检测的成功率;当扩展点陷入深框底部时,采用局部逃逸策略替换高斯随机采样,避免搜索失败。实验结果表明,改进的RRTC机械臂运动规划算法在林果抓取装箱作业中运行时间较短,路径成本较少,有效减少了计算时间。其中,与RRT-Connect算法相比,在复杂障碍物场景及六自由度机械臂仿真场景下,本研究所用算法路径成本分别缩短了45.49%和29.97%,运行时间分别降低了20.75%和74.91%,节点数分别减少了83.01%和84.55%,对于实现自动化林果作业具有一定的参考价值。
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关键词
林果抓取
装箱作业
运动规划
改进RRTC算法
三维空间任务约束
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Keywords
fruit picking
packing operation
motion planning
improved RRTC
three-dimensional space task constraints
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分类号
S776.034
[农业科学—森林工程]
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题名一种新型林地采育作业臂的设计与优化
被引量：1
- 6
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作者
魏超
刘晋浩
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机构
北京林业大学工学院
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出处
《湖北农业科学》
北大核心
2012年第5期1021-1024,共4页
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基金
国家公益性行业(林业)科研专项资金资助项目(201104007)
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文摘
针对当前履带式联合采育机作业臂存在的不足,在计算机虚拟环境下,利用SolidWorks进行了一种新型作业臂的设计,并开展了基于CosmosWorks的有限元分析与结构优化,优化后的新型作业臂,在保证结构可靠性的同时,质量达到了最优,有效地降低了研制成本,为项目下一步的物理样机试制打下了基础。
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关键词
作业臂
设计
林地
新型
优化
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Keywords
operating arm
design
woodland
new type
optimization
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分类号
S776.034
[农业科学—森林工程]
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题名基于PAC平台的高精度宽频测量装置研制
被引量：4
- 7
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作者
马小燕
蔺立
李磊
郑业兵
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机构
许昌许继软件技术有限公司
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出处
《电力电子技术》
CSCD
北大核心
2020年第11期77-81,共5页
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文摘
随着新能源和新技术设备并入,给电网带来大量的谐波、间谐波和功率振荡污染,影响供电系统和用电设备的安全稳定运行。在此针对原有同步相量测量装置不足,并结合当前精确监测的新要求,研制了一种基于可编程自动控制器(PAC)平台的高精度宽频测量装置。该装置以高速采样为基础,运用宽频通信协议、快速傅里叶变换(FFT)修正算法和高速采样技术,能够对电网中宽频域范围内基波、谐波、间谐波和功率振荡信号进行实时动态监测。基于PAC平台的高精度宽频测量装置通过了多项监测试验。试验结果表明,应用于变电站的高精度宽频测量装置可以顺利完成数据的精准采集、计算、上送、存储、分析和实时通信等功能,可满足电力电子化电网运行监测的需求。
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关键词
装置
高精度宽频测量
监测
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Keywords
device
high-precision broadband measurement
monitoring
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分类号
S776.034
[农业科学—森林工程]
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题名林木剩余物热成型温度场分布与压头优化研究
被引量：1
- 8
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作者
梁康哲
唐杰
王全亮
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机构
东北林业大学机电工程学院
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出处
《森林工程》
北大核心
2023年第6期116-125,共10页
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基金
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2572021BL02),黑龙江省自然科学基金优秀青年项目(YQ2023C025)。
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文摘
利用热压成型机对林木剩余物致密成型加工,可提高单位体积热值和燃烧利用率。通过林木剩余物成型温度场模拟分析,得到最佳温度值,以降低能耗。压头作为热压机核心构件,探究在高温高压下其强度是否符合要求,并对其结构进行优化。以红松(Pinus koraiensis)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)材料参数为基础,通过对成型块出模阶段温度场瞬态分析,确定最佳加热温度为175℃。以钛合金材料参数为基础,在该温度下对压头进行热固耦合分析,在20 MPa载荷作用,压头所受最大应力值为383.76 MPa,最大变形量为0.16 mm,强度和刚度满足条件。利用多目标优化分析,将压头厚度设为自变量,强度、变形量和质量为因变量进行优化。在强度和刚度满足工作条件下,确定压头厚度为20 mm,优化前后压头重量减少27.8%,进而达到降低成本,使结构轻量化目的。
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关键词
林木剩余物
瞬态分析
压头
热固耦合
多目标优化分析
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Keywords
Forest residue
transient analysis
indenter
thermo-solid coupling
multi-objective optimization
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分类号
S776.034
[农业科学—森林工程]
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