Plataforma de movimento 3-DOF para poda de árvores de chá na agricultura

Histórico do projeto

O trabalho tradicional de poda de hortas de chá depende fortemente de trabalho manual. Os trabalhadores aparam repetidamente ao longo dos cumes curvos das árvores de chá, o trabalho é altamente repetitivo, exige muita mão-de-obra e é difícil manter uma altura de corte consistente para cada arbusto de chá.

Nosso cliente precisava de um equipamento de teste para desenvolver um mecanismo de poda automatizado. Eles precisavam de uma plataforma de movimento que reproduzisse o movimento ondulante e curvo da viagem ao longo das fileiras das plantações de chá no laboratório. Em vez de realizar todos os testes de campo ao ar livre, eles podem executar testes de simulação primeiro em ambientes internos para otimizar a trajetória do cortador.

Para este projeto, entregamos uma plataforma de movimento 3-DOF customizada, alimentada por cilindros servoelétricos.

Especificações principais da plataforma

• Curso: 300 mm

• Velocidade linear máxima: 500 mm/s

• Carga útil nominal: 50 kg

• Tipo de atuador: Atuadores servo lineares (FDR65‑S300)

• Volante manual auxiliar para ajuste grosseiro de altura vertical

Recursos do produto desta plataforma de teste 3‑DOF

1. Movimento dinâmico que combina com a ondulação agrícola do mundo real Os três cilindros servoelétricos trabalham em movimento coordenado. A plataforma reproduz o deslocamento de inclinação e levantamento que simula a flutuação do terreno quando a máquina de poda se desloca ao longo de cumes de chá irregulares. O curso efetivo de 300 mm cobre toda a gama de mudanças de elevação do solo normalmente encontradas em plantações de chá montanhosas. A velocidade de operação de até 500 mm/s reproduz fielmente a velocidade de deslocamento de trabalho do equipamento de poda de campo.

2. Capacidade de carga útil de 50 kg para montagem completa do cortador A plataforma suporta todo o mecanismo da barra de corte de poda. Com carga útil nominal de 50 kg, ele suporta o peso total dos braços de corte mecânicos, motores de acionamento e estruturas de montagem, de modo que os testes são realizados com efetores finais de tamanho real, em vez de protótipos simplificados e leves.

3. Pré-ajuste manual do volante para configuração flexível Um mecanismo de elevação do volante integrado permite que os técnicos definam manualmente a altura base de trabalho antes de iniciar testes dinâmicos automatizados. Os operadores podem alterar rapidamente a altura da linha de base para diferentes variedades de árvores de chá com diferentes alturas de arbustos, sem modificar os parâmetros do software.

4. Controle servo de malha fechada para dados de teste repetíveis Todos os movimentos são controlados por servoacionamentos de malha fechada. Cada inclinação e deslocamento vertical podem ser repetidos com precisão. Os testes são reproduzíveis, o que é essencial ao coletar dados de comparação para otimização do percurso de corte. Isso elimina resultados inconsistentes obtidos em testes manuais de campo.

   

Cenário de aplicação para testes laboratoriais de poda de chá

Nesta bancada de testes, o cortador de poda é montado na estrutura superior móvel. Embora a plataforma 3‑DOF simule movimentos acidentados em terrenos agrícolas, os engenheiros registam o desempenho de corte:

• Verifique se o cortador mantém a altura de corte uniforme em terreno ondulado

• Teste a vibração do cortador sob carga dinâmica

• Otimize o algoritmo de controle de movimento antes de implantar protótipos de máquinas em jardins de chá reais

Os testes de simulação interna reduzem significativamente o tempo de teste ao ar livre, reduzem as viagens para fazendas de chá nas montanhas e aceleram todo o ciclo de pesquisa e desenvolvimento para máquinas agrícolas de colheita e poda.

Aplicações mais amplas da indústria agrícola para plataformas de movimento servo-dof

Este caso prova que as plataformas de movimento multi-DOF servoelétricas não estão limitadas aos casos de uso de simuladores clássicos; eles agregam enorme valor aos laboratórios de P&D de máquinas agrícolas:

1. Bancadas de teste para robôs colhedores de frutas em pomares Simulam o movimento e a inclinação do veículo quando os robôs colhedores móveis passam pelo solo do pomar, para testar a estabilidade das garras colhedoras.

2. Teste dinâmico de máquinas de colheita de vegetais Reproduza saliências no solo da fazenda para protótipos de colheitadeiras de folhas e vegetais para ajustar a lógica de controle da faca de corte.

3. Teste de simulação de equipamento de pulverização agrícola Simule a inclinação do chassi em terras agrícolas inclinadas, avalie a distribuição dos bicos de pulverização e o derramamento de líquido dentro dos tanques de pesticidas sob condições de inclinação dinâmica.

4. Verificação de desempenho de equipamentos de manejo de gado Simulação dinâmica de carga para máquinas de pesagem e classificação de animais sob vibração de estradas de campo.

5. Plataforma de simulação terrestre de drones agrícolas Teste o desempenho do sensor de carga útil do drone sob simulação de vibração do chassi de veículos agrícolas.

Conclusão Final

Bancadas de testes hidráulicos usadas para dominar o desenvolvimento de máquinas agrícolas. Agora, as plataformas de movimento multi-DOF servoelétricas tornam-se uma alternativa mais limpa e silenciosa: sem vazamento de fluido hidráulico, excelente repetibilidade de movimento, integração digital conveniente com o software de controle do cliente.

Para desenvolvedores de máquinas agrícolas, essas plataformas fornecem um poderoso método de simulação interna. Você pode validar seu projeto mecânico e de sistema de controle antes da implantação em campo, encurtando os ciclos de desenvolvimento de produtos e diminuindo as despesas gerais de P&D.

Se você estiver desenvolvendo soluções personalizadas de equipamento de teste agrícola com atuadores servo lineares, entre em contato com nossa equipe de engenharia para obter uma cotação personalizada de plataforma de movimento 3-DOF/6-DOF.