3‑DOF منصة الحركة لتقليم شجرة الشاي في الزراعة

خلفية المشروع

تعتمد أعمال التقليم التقليدية في حديقة الشاي بشكل كبير على العمل اليدوي. يقوم العمال بالتقليم بشكل متكرر على طول حواف شجرة الشاي المنحنية، ويكون العمل متكررًا للغاية، ويتطلب عمالة كثيفة، ومن الصعب الحفاظ على ارتفاع التشذيب الثابت لكل شجيرة شاي.

احتاج عميلنا إلى منصة اختبار لتطوير آلية التقليم الآلية. لقد احتاجوا إلى منصة حركة تستنسخ الحركة المنحنية المتموجة للسفر عبر صفوف مزارع الشاي في المختبر. بدلاً من إجراء جميع التجارب الميدانية في الهواء الطلق، يمكنهم إجراء اختبارات المحاكاة في الداخل أولاً لتحسين مسار القاطع.

بالنسبة لهذا المشروع، قمنا بتسليم مصممة خصيصًا ومدعومة بأسطوانات كهربائية مؤازرة منصة حركة ثلاثية DOF .

المواصفات الأساسية للمنصة

• السكتة الدماغية: 300 ملم

• أقصى سرعة خطية: 500 مم/ثانية

• الحمولة المقدرة: 50 كجم

• نوع المحرك: المحركات الخطية المؤازرة (FDR65‑S300)

• عجلة يدوية مساعدة لضبط الارتفاع الرأسي الخشن

ميزات المنتج لمنصة اختبار 3‑DOF هذه

1. حركة ديناميكية تتوافق مع تموج المزرعة في العالم الحقيقي. تعمل الأسطوانات الكهربائية المؤازرة الثلاثة في حركة منسقة. تقوم المنصة بإعادة إنتاج إزاحة الإمالة والرفع التي تحاكي تقلبات التضاريس عندما تنتقل آلة التقليم على طول حواف الشاي غير المستوية. تغطي الضربة الفعالة مقاس 300 مم النطاق الكامل لتغيرات ارتفاع الأرض التي توجد عادةً في مزارع الشاي الجبلية. سرعة التشغيل التي تصل إلى 500 مم/ثانية تحاكي بدقة سرعة سير العمل لمعدات التقليم الميدانية.

2. سعة حمولة 50 كجم لتجميع القاطع الكامل. تحمل المنصة آلية شريط القطع الكاملة. بفضل الحمولة المقدرة البالغة 50 كجم، فإنها تدعم الوزن الكامل لأذرع القطع الميكانيكية ومحركات الدفع وإطارات التثبيت، لذلك يتم إجراء الاختبار باستخدام مؤثرات نهائية بالحجم الحقيقي بدلاً من نماذج أولية مبسطة وخفيفة الوزن.

3. الضبط المسبق للعجلة اليدوية للإعداد المرن تتيح آلية الرفع اليدوية المدمجة للفنيين ضبط ارتفاع العمل الأساسي يدويًا قبل بدء الاختبارات الديناميكية الآلية. يمكن للمشغلين تغيير ارتفاع خط الأساس بسرعة لأصناف مختلفة من أشجار الشاي ذات ارتفاعات شجيرات مختلفة دون تعديل معلمات البرنامج.

4. تحكم مؤازر في حلقة مغلقة لبيانات اختبار قابلة للتكرار يتم التحكم في جميع الحركات بواسطة محركات سيرفو في حلقة مغلقة. يمكن تكرار كل ميل وإزاحة رأسية بدقة. تعتبر عمليات التشغيل الاختبارية قابلة للتكرار، وهو أمر ضروري عند جمع بيانات المقارنة لتحسين مسار القاطع. يؤدي هذا إلى التخلص من النتائج غير المتناسقة التي تحصل عليها من الاختبار الميداني اليدوي.

   

سيناريو التطبيق للاختبارات المعملية لتقليم الشاي

على مقعد الاختبار هذا، يتم تركيب قاطع التقليم على الإطار العلوي المتحرك. بينما تحاكي منصة 3‑DOF حركة تضاريس المزرعة الوعرة، يسجل المهندسون أداء القطع:

• تحقق مما إذا كان القاطع يحافظ على ارتفاع التشذيب بشكل متساوٍ فوق الأرض المتموجة

• اختبار اهتزاز القاطع تحت الحمل الديناميكي

• قم بتحسين خوارزمية التحكم في الحركة قبل نشر الآلات النموذجية في حدائق الشاي الحقيقية

يعمل اختبار المحاكاة الداخلي على تقليل وقت التجربة في الهواء الطلق بشكل كبير، ويقلل من السفر إلى مزارع الشاي الجبلية ويسرع دورة البحث والتطوير بأكملها لآلات الحصاد والتقليم الزراعية.

تطبيقات الصناعة الزراعية الأوسع لمنصات الحركة المؤازرة

تثبت هذه الحالة أن منصات حركة DOF المتعددة الكهربائية المؤازرة لا تقتصر على حالات استخدام المحاكاة الكلاسيكية؛ أنها تجلب قيمة كبيرة لمختبرات البحث والتطوير في الآلات الزراعية:

1. مناضد اختبار روبوت قطف الفاكهة في البستان تحاكي تدحرج السيارة وميلها عندما تسير روبوتات قطف الفاكهة المتنقلة فوق أرض البستان، لاختبار ثبات قابض قطف الفاكهة.

2. الاختبار الديناميكي لآلة حصاد الخضروات قم بإعادة إنتاج نتوءات أرض المزرعة للنماذج الأولية لحصاد أوراق الخضروات لضبط منطق التحكم في سكين القطع.

3. اختبار محاكاة معدات الرش الزراعية محاكاة إمالة الهيكل على الأراضي الزراعية المنحدرة، وتقييم توزيع فوهة الرش وتدفق السائل داخل خزانات المبيدات الحشرية في ظل ظروف الميل الديناميكية.

4. التحقق من أداء معدات مناولة الماشية محاكاة الحمل الديناميكي لآلات وزن وفرز الحيوانات تحت اهتزاز الطريق الميداني.

5. منصة المحاكاة الأرضية للطائرات بدون طيار الزراعية اختبار أداء مستشعر الحمولة الصافية للطائرة بدون طيار في ظل اهتزاز الهيكل المحاكى للمركبات الزراعية.

الاستنتاج النهائي

مناضد الاختبار الهيدروليكية المستخدمة للسيطرة على تطوير الآلات الزراعية. أصبحت الآن منصات الحركة DOF المتعددة الكهربائية المؤازرة بديلاً أنظف وأكثر هدوءًا: لا يوجد تسرب للسوائل الهيدروليكية، وإمكانية تكرار الحركة الممتازة، والتكامل الرقمي المريح مع برنامج التحكم الخاص بالعميل.

بالنسبة لمطوري الآلات الزراعية، توفر هذه المنصات طريقة محاكاة داخلية قوية. يمكنك التحقق من صحة التصميم الميكانيكي ونظام التحكم الخاص بك قبل النشر الميداني، وتقصير دورات تطوير المنتج وخفض النفقات الإجمالية للبحث والتطوير.

إذا كنت تقوم بتطوير حلول مخصصة لأجهزة الاختبار الزراعية باستخدام مشغلات خطية مؤازرة، فاتصل بفريقنا الهندسي للحصول على عرض أسعار مخصص لمنصة الحركة 3-DOF /6-DOF.