3-DOF-bewegingsplatform voor het snoeien van theebomen in de landbouw

Projectachtergrond

Het traditionele snoeiwerk in de theetuin is sterk afhankelijk van handarbeid. Werknemers snoeien herhaaldelijk langs de gebogen theeboomruggen, het werk is zeer repetitief, arbeidsintensief en het is moeilijk om voor elke theestruik een consistente snoeihoogte te behouden.

Onze klant had een testopstelling nodig om een ​​geautomatiseerd snoeimechanisme te ontwikkelen. Ze hadden een bewegingsplatform nodig dat de golvende, gebogen beweging reproduceert van het reizen langs rijen theeplantages in het laboratorium. In plaats van alle veldproeven buiten uit te voeren, kunnen ze eerst binnen simulatietests uitvoeren om het snijtraject te optimaliseren.

Voor dit project hebben we een op maat gebouwd 3-DOF-bewegingsplatform geleverd, aangedreven door servo-elektrische cilinders.

Kernspecificaties van het platform

• Slag: 300 mm

• Maximale lineaire snelheid: 500 mm/s

• Nominaal laadvermogen: 50 kg

• Actuatortype: Servolineaire actuatoren (FDR65‑S300)

• Extra handwiel voor grove verticale hoogteverstelling

Productkenmerken van dit 3-DOF-testplatform

1. Dynamische beweging die overeenkomt met echte golven op een boerderij De drie servo-elektrische cilinders werken in gecoördineerde beweging. Het platform reproduceert kantel- en deiningsverplaatsingen die de terreinschommelingen simuleren wanneer de snoeimachine langs oneffen theeruggen rijdt. De effectieve slag van 300 mm bestrijkt het volledige bereik van veranderingen in de bodemhoogte die normaal gesproken voorkomen op heuvelachtige theeplantages. Een loopsnelheid tot 500 mm/s bootst getrouw de werksnelheid van veldsnoeiapparatuur na.

2. Laadvermogen van 50 kg voor complete messenmontage Het platform draagt ​​het hele snoeischaarmechanisme. Met een nominaal laadvermogen van 50 kg ondersteunt hij het volledige gewicht van mechanische snijarmen, aandrijfmotoren en montageframes, zodat de tests worden uitgevoerd met eindeffectoren op ware grootte in plaats van met vereenvoudigde lichtgewicht prototypes.

3. Handmatige voorinstelling met handwiel voor flexibele opstelling Dankzij een geïntegreerd hefmechanisme met handwiel kunnen technici de basiswerkhoogte handmatig instellen voordat ze beginnen met automatische dynamische tests. Operators kunnen de basishoogte voor verschillende theeboomvariëteiten met verschillende struikhoogtes snel wijzigen zonder de softwareparameters te wijzigen.

4. Servoregeling met gesloten lus voor herhaalbare testgegevens Alle bewegingen worden bestuurd door servoaandrijvingen met gesloten lus. Elke kanteling en verticale verplaatsing kan nauwkeurig worden herhaald. Testritten zijn reproduceerbaar, wat essentieel is bij het verzamelen van vergelijkingsgegevens voor de optimalisatie van de freesbaan. Dit elimineert inconsistente resultaten die u krijgt uit handmatige veldtesten.

   

Toepassingsscenario voor laboratoriumtests voor het snoeien van thee

Op deze testbank is de snoeischaar gemonteerd op het bewegende bovenframe. Terwijl het 3-DOF-platform hobbelige bewegingen van het landbouwterrein simuleert, registreren de ingenieurs de maaiprestaties:

• Controleer of de maaimachine op golvend terrein een gelijkmatige trimhoogte aanhoudt

• Test de trillingen van de frees onder dynamische belasting

• Optimaliseer het bewegingsbesturingsalgoritme voordat prototypemachines in echte theetuinen worden ingezet

Simulatietesten binnenshuis verkorten de proeftijd buiten aanzienlijk, verminderen het reizen naar theeboerderijen in de bergen en versnellen de hele R&D-cyclus voor landbouwoogst- en snoeimachines.

Bredere toepassingen in de landbouwsector voor servo-dof-bewegingsplatforms

Deze casus bewijst dat servo-elektrische multi-DOF-bewegingsplatforms niet beperkt zijn tot klassieke simulatorgebruiksscenario's; ze bieden enorme waarde voor R&D-laboratoria voor landbouwmachines:

1. Testbanken voor fruitplukrobots in boomgaarden Simuleer het rollen en stampen van voertuigen wanneer mobiele plukrobots over boomgaardgrond rijden, om de stabiliteit van de plukgrijper te testen.

2. Dynamisch testen van groenteoogstmachines Reproduceer hobbels op de landbouwgrond voor prototypen van bladgroentenoogstmachines om de logica van de besturing van het snijmes af te stemmen.

3. Simulatietest voor landbouwspuitapparatuur Simuleer de kanteling van het chassis op hellende landbouwgrond, evalueer de verdeling van de spuitmonden en het klotsen van vloeistof in pesticidentanks onder dynamische kantelomstandigheden.

4. Prestatieverificatie van veebehandelingsapparatuur Dynamische belastingsimulatie voor machines voor het wegen en sorteren van dieren onder trillingen van de veldweg.

5. Grondsimulatieplatform voor agrarische drones Test de prestaties van de drone-payloadsensor onder gesimuleerde chassistrilling van landbouwvoertuigen.

Eindconclusie

Hydraulische testbanken domineerden de ontwikkeling van landbouwmachines. Nu worden servo-elektrische multi-DOF-bewegingsplatforms een schoner, stiller alternatief: geen lekkage van hydraulische vloeistof, uitstekende herhaalbaarheid van bewegingen, gemakkelijke digitale integratie met de besturingssoftware van de klant.

Voor ontwikkelaars van landbouwmachines bieden deze platforms een krachtige indoorsimulatiemethode. U kunt het ontwerp van uw mechanische onderdelen en besturingssystemen valideren vóór implementatie in het veld, waardoor de productontwikkelingscycli worden verkort en de totale R&D-kosten worden verlaagd.

Als u op maat gemaakte landbouwtestbankoplossingen ontwikkelt met servo-lineaire actuatoren, neem dan contact op met ons engineeringteam voor uw op maat gemaakte offerte voor een 3-DOF/6-DOF bewegingsplatform.