[发明专利]一种农业温室自动化作业平台的设计方法

说明书

本发明公开了一种农业温室自动化作业平台的设计方法,所述方法包括以下步骤：第一步，构建出自动化作业平台原理样机；第二步，介绍悬挂装置各零部件的初步设计；第三步，升降机构和横移机构的设计；第四步，采用运动仿真插件对农具库和农机具存放进行运动仿真，得出机构在约束条件下各参数的最优解。本发明的农业温室自动化作业平台的设计方法，以土耕种植蔬菜为作业对象，实现对作物种植过程中的整地、播种、间苗、灌溉、施肥和收获等一系列作业，实现一台多用降低成本。

技术领域

本发明涉及一种农业温室自动化作业平台的设计方法，属于农业自动化技术领域。

背景技术

设施农业是在人们生活水平不断提高的同时发展起来的，是在人为可控环境保护设施下的农业生产；目前已由简易塑料大棚、温室发展到具有人工环境控制设施的自动化、机械化程度极高的现代化大型温室和植物工厂；由于其投入高的特点，设施农业在具有高附加值、高效益、高科技含量的设施园艺领域发展迅速，其栽培主要对象为蔬菜、花卉和果树；设施农业是提高农业生产效率的最有效途径，现已经广泛应用于园艺植物和重要经济作物生产，并且应用范围日益广泛；设施农业机械，是指适合设施农业耕作、栽培、收获等农艺特点，并在各类设施中工作的农业机械；温室农业机械在从初始形态向高级形态发展的过程中，自动化和无人化一直是其发展的方向和追求的目标，其自动化程度的高低也代表着各国温室农业的发展水平；现代温室农业自动化技术主要包括温室环境的自动化控制技术和温室的自动化作业生产技术两个方面；温室农业自动化的关键技术是自动化作业生产技术，主要包括自动耕耘、育苗、栽培、施肥、病虫害防治、收获、包装以及搬运等繁琐的重复性作业；能有效减少劳动力的投入，保护人身安全健康，降低人工成本；但在温室农业环境自动化控制技术高速发展的同时，由于温室农业自身特点等因素的影响，自动化作业生产技术发展比较缓慢，设计研发出的比较成熟的自动化作业系统有限，成为制约温室农业快速发展的瓶颈。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种农业温室自动化作业平台的设计方法，以土耕种植蔬菜为作业对象，实现对作物种植过程中的整地、播种、间苗、灌溉、施肥和收获等一系列作业，实现一台多用降低成本。

本发明的农业温室自动化作业平台的设计方法，所述方法包括以下步骤：

第一步，根据温室农业作业特点和自动化作业平台功能要求，用SolidWorks2007三维软件构建出自动化作业平台原理样机；确定其主要组成部分和各个部分的功能作用，确定温室农业自动化作业平台的农机具挂接方式、工作原理以及部分所要求具备的功能；

第二步，介绍悬挂装置各零部件的初步设计，做好运动学分析和动力学分析的基础工作；分析悬挂装置180°转位原理和动力的来源以及180°转位机构到位后停止和锁紧方式；在机构运动分析中采用SolidWorks软件自带的COSMOS Motion运动仿真插件，对转位机构进行运动仿真，通过对仿真结果分析，得出机构在约束条件下各参数的最优解；

第三步，升降机构和横移机构的设计，

a.介绍悬挂装置的升降机构和横移机构的原理和动力来源，确定在升降机构、横移机构中采用链条式传动方式；

b.根据机构特点选择了到位后的停止和锁紧方式；

c.对升降机构和横移机构进行运动仿真，得出在手工操纵所能施加最大力的范围内，机构可以保持良好的运动状态；

第四步，从概念设计、结构设计和零件设计三个阶段介绍农具库的初步设计，介绍农机具挂接部件的初步设计，且简要介绍农机具存放位置的确认与对准方式；采用运动仿真插件对农具库和农机具存放进行运动仿真，得出机构在约束条件下各参数的最优解。