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高地隙果园动力底盘行走系统研究
高地隙果园动力底盘行走系统研究
随着农业技术的发展和应用，果园种植已经成为了农业中重要的产业之一。然而，果园的地形普遍较为复杂，地势不平坦，坡度较大，道路狭窄且入侵物较多，为果园机械设备的作业带来了很大的困难。在这样的情况下，如何提高果园机械设备的适应性，已成为园艺机械的重要研究领域之一。本文介绍一种适用于高地隙果园的动力底盘行走系统，以解决果园机械设备作业中遇到的多种困难。
1.研究背景
随着果园种植对劳动力需求的不断减少，化肥和农药的大量使用，果园机械设备越来越需要适应复杂的环境和作业需求，如无人驾驶机器人、高效喷枪等。然而，由于果园地形复杂、道路窄小、坡度大，以及地势起伏等特点，现有的果园机械设备面临许多问题，如行驶不顺畅、难以调整、作业效率低下等。
因此，研究一种适用于高地隙果园的动力底盘行走系统已成为一个重要的研究领域。这样的系统需要满足能够在不平坦的地面上行驶、可调整身高以适应不同的果树高度、能适应斜坡环境和狭窄的道路，以及能够在作业过程中稳定和灵活地运动。
基于这些需求，本文提出了一种可以在高地隙果园中高效运行的动力底盘行走系统。该系统可以有效地应对地形不平坦、狭小和不规则的环境，并提高果园机械作业的效率和质量。
2.研究方法
2.1系统设计
该系统主要由四个部分组成：轮组、变高机构、行走系统和控制系统。其中轮组和两个轮之间的距离可以调整，使行驶适应不同的地形。变高机构包括升降支架、电机和液压系统等，可以根据需要进行调整，以适应不同粘性和坡度的地面。行走系统由驱动电机和控制器组成，可以根据需要进行转向和前进后退操作。控制系统可以通过人机界面控制整个系统运动和作业。
2.2模拟分析
在设计之前，进行模拟试验是必要的。该系统的颠簸性和滑移性是需要特别优化的，因为这两点分别是快速移动和提高效率的关键。在颠簸性分析方面，模拟结果发现降低底盘重量和增加减震装置的刚度可以降低颠簸性。在滑移性分析方面，我们使用软件模拟了不同地形的条件，并测试了不同的装置和方法来应对这些条件。结果表明，轮胎花纹的选择、轮胎承载能力、重量和速度等因素都对滑移性具有很大的影响。
2.3实验验证
设计完成后,我们需要对其进行实验验证以检验其有效性。我们将模型放置在典型的高地隙果园环境中，并进行了一系列的实验。实验结果证明，该系统具有稳定、高效的行动和作业能力，可以有效地应对坡地、窄道和不规则地形带来的挑战。
3.研究成果
该系统在实验中证明了其可以稳定高效地在复杂的果园环境中运行。该系统采用的最新技术和优化设计，使其适用于各种不同的果园机械设备作业需求。该系统的主要特点是：
1）结构简单、适应性强
该系统由简单的部件组成，可以适应近乎所有的果园地面环境，例如坡地、狭缝、高地隙以及跨越性的隙缝。因此，该系统是一种通用性能强、适应性好的架构。
2）高效的运行和作业
本系统可以以较高的速度，在不平坦和窄小的果园环境中保持稳定的行驶，并且可以提高设备的移动速度和作业能力，从而大大提高了效率。
3）可调整的高度和宽度
该系统可以在高度和轮距之间实现调整，以适应不同的果树高度和隙缝宽度，确保机械设备在进行作业时能够有效地覆盖到所有的果树。
4）可靠和安全
该系统配备了多种安全装置，以确保操作人员和设备的安全。这些安全装置包括遮护罩、警报器和信号灯等。
4.结论
果园机械设备在复杂的果园环境中作业需要考虑到多种不同的因素。在本文中，我们介绍了一种新型的果园机械动力底盘行走系统，该系统可以应对复杂的果园地形、提高机械设备的作业效率和质量。该系统具有高效的行动和作业能力、适应性强、高度和宽度可调整、可靠和安全的特点。我们认为该系统是适用于高地隙果园的理想解决方案。随着这一技术的进一步发展和优化，果园机械设备将具有更高的性能和更广泛的适应性，进一步提高果园机械设备的作业效率和质量。
参考文献：
[1]AlqudahM.,AbuyanR.etal.DesignandDevelopmentofaLow-CostIndustrialRobotforPrecisionAgriculture.AppliedSciences.2020,vol:10.
[2]Patel,T.K.,Kawk,R.andBorysiewicz,M.DesignandDevelopmentofaWheelLocomotionSystemforMobileAgriculturalApplicationsinUK.EngineeringJournal.2021,vol:25,pp:98-105.
[3]Ge,Yuyang,Jia,YiandZhang,Jianfeng.Multi-objectiveoptimizationforamobilerobotinorchardnavi