伝統的な茶園の剪定作業は肉体労働に大きく依存しています。作業員は湾曲した茶の木の尾根に沿って繰り返し剪定を行いますが、この作業は反復性が高く、労働集約的であり、すべての茶の木で一貫した剪定高さを維持するのは困難です。
私たちの顧客は、自動化された枝刈りメカニズムを開発するためのテスト装置を必要としていました。彼らは、ラボ内で茶畑の列に沿って移動するときの波打つような曲線の動きを再現するモーション プラットフォームを必要としていました。すべてのフィールド試験を屋外で行う代わりに、最初に屋内でシミュレーション テストを実行して、カッターの軌道を最適化できます。
このプロジェクトでは、サーボ電動シリンダーを動力源とするカスタムビルドの 3-DOF モーション プラットフォームを納品しました。.
プラットフォームのコア仕様
ストローク：300mm
最大線速度: 500 mm/s
定格積載量：50kg
アクチュエータタイプ：サーボリニアアクチュエータ（FDR65‑S300）
垂直方向の高さの粗調整用の補助手動ハンドホイール
現実世界の農場の起伏に合わせたダイナミックな動き 3 つのサーボ電動シリンダーが協調して動作します。プラットフォームは、凹凸のある茶の畝に沿って剪定機が移動するときの地形の変動をシミュレートする傾きと波動変位を再現します。 300 mm の有効ストロークは、丘陵地帯の茶畑で通常見られる地面の高さの変化の全範囲をカバーします。最大500mm/sの走行速度は、現場剪定機の作業走行速度を忠実に再現します。
完全なカッターアセンブリの可搬重量 50 kg プラットフォームは、剪定カッティングバー機構全体を搭載しています。定格ペイロードが 50 kg で、機械切断アーム、駆動モーター、取り付けフレームの全重量をサポートするため、テストは簡略化された軽量プロトタイプではなく、実物大のエンドエフェクターを使用して実行されます。
柔軟なセットアップのための手動ハンドホイール事前調整 統合されたハンドホイール昇降機構により、技術者は自動動的テストを開始する前にベース作業高さを手動で設定できます。オペレーターは、ソフトウェアパラメータを変更することなく、茂みの高さが異なるさまざまなティーツリー品種のベースラインの高さを素早く変更できます。
再現可能なテストデータのためのサーボ閉ループ制御 すべての動きは閉ループサーボドライブによって制御されます。あらゆる傾斜と垂直変位を正確に繰り返すことができます。テスト実行は再現可能であり、これはカッターパスの最適化のための比較データを収集する際に不可欠です。これにより、手動によるフィールドテストから得られる一貫性のない結果が排除されます。
このテストベンチでは、剪定カッターが可動上部フレームに取り付けられています。 3-DOF プラットフォームが農場の凹凸のある動きをシミュレートしながら、エンジニアは切削パフォーマンスを記録します。
カッターが起伏のある地面でも均一なトリミング高さを維持しているかどうかを確認します
動的負荷下でのカッターの振動をテストする
プロトタイプマシンを実際の茶園に導入する前にモーションコントロールアルゴリズムを最適化する
屋内シミュレーションテストにより、屋外での試用時間が大幅に短縮され、山の茶園への移動が減り、農業用収穫および剪定機械の研究開発サイクル全体がスピードアップします。
この事例は、サーボ電気多自由度モーション プラットフォームが古典的なシミュレータの使用例に限定されないことを証明しています。これらは農業機械の研究開発ラボに多大な価値をもたらします。
果樹園の果物摘み取りロボットのテストベンチ 移動式摘み取りロボットが果樹園の地面の上を走行するときの車両のローリングとピッチングをシミュレートし、摘み取りグリッパーの安定性をテストします。
野菜収穫機の動的テスト 葉物野菜収穫機のプロトタイプの農場の凹凸を再現して、切断ナイフ制御ロジックを調整します。
農業用散布装置シミュレーションテスト 傾斜した農地でのシャーシの傾きをシミュレートし、動的な傾斜条件下での散布ノズルの分布と農薬タンク内の液体のスロッシングを評価します。
家畜取扱い装置の性能検証 現場の道路振動下での動物の計量および選別機械の動的負荷シミュレーション。
農業用ドローンの地上シミュレーション プラットフォーム 農業用車両のシャーシ振動をシミュレートして、ドローンのペイロード センサーの性能をテストします。
油圧テストベンチは、農業機械の開発の主流を占めていました。サーボ電動の多自由度モーション プラットフォームは、よりクリーンで静かな代替手段となりました。油圧流体の漏れがなく、優れたモーション再現性があり、顧客の制御ソフトウェアとのデジタル統合が便利です。
農業機械開発者にとって、これらのプラットフォームは強力な屋内シミュレーション方法を提供します。現場での導入前に機械および制御システムの設計を検証できるため、製品開発サイクルが短縮され、全体的な研究開発費が削減されます。
サーボ リニア アクチュエータを備えたカスタム農業試験装置ソリューションを開発している場合は、カスタマイズされた 3-DOF /6-DOF モーション プラットフォームの見積もりについて当社のエンジニアリング チームにお問い合わせください。
