3-DOF rörelseplattform för beskärning av teträd inom jordbruket

Projektets bakgrund

Traditionellt beskärningsarbete i teträdgårdar är mycket beroende av manuellt arbete. Arbetare trimmar upprepade gånger längs de böjda tea tree-åsarna, arbetet är mycket repetitivt, arbetsintensivt och det är svårt att hålla jämn trimhöjd för varje tebuske.

Vår kund behövde en testrigg för att utveckla en automatiserad beskärningsmekanism. De krävde en rörelseplattform som återger den böljande, böjda rörelsen av att resa längs teplantagerader i labbet. Istället för att göra alla fältförsök utomhus kan de köra simuleringstester inomhus först för att optimera skärbanan.

För detta projekt levererade vi en specialbyggd 3-DOF rörelseplattform som drivs av servoelektriska cylindrar.

Plattformens kärnspecifikationer

• Slag: 300 mm

• Max linjär hastighet: 500 mm/s

• Nominell nyttolast: 50 kg

• Ställdonstyp: Servo linjära ställdon (FDR65-S300)

• Extra manuellt handhjul för grov vertikal höjdjustering

Produktegenskaper för denna 3-DOF-testplattform

1. Dynamisk rörelse som matchar den verkliga gårdens vågformning De tre elektriska servocylindrarna arbetar i koordinerad rörelse. Plattformen återger tilt- och hivförskjutning som simulerar terrängfluktuationerna när beskärningsmaskinen färdas längs ojämna teåsar. Det effektiva slaget på 300 mm täcker hela skalan av markhöjdsförändringar som normalt finns på kuperade teplantager. Körhastighet på upp till 500 mm/s replikerar troget arbetshastigheten för fältbeskärningsutrustning.

2. 50 kg nyttolastkapacitet för komplett skärmontering Plattformen bär hela beskärningsknivens mekanism. Med 50 kg nominell nyttolast stöder den hela vikten av mekaniska skärarmar, drivmotorer och monteringsramar, så testning utförs med sluteffektorer i verklig storlek snarare än förenklade lättviktsprototyper.

3. Manuell förjustering av handhjulet för flexibel installation En integrerad handhjulslyftmekanism gör det möjligt för tekniker att manuellt ställa in basens arbetshöjd innan de startar automatiska dynamiska tester. Operatörer kan snabbt ändra baslinjehöjden för olika tea-tree-varianter med olika buskhöjder utan att ändra mjukvaruparametrar.

4. Servostyrning med sluten krets för repeterbara testdata. Alla rörelser styrs av servodrifter med sluten krets. Varje lutning och vertikal förskjutning kan upprepas exakt. Testkörningar är reproducerbara, vilket är viktigt när man samlar in jämförelsedata för optimering av skärbanan. Detta eliminerar inkonsekventa resultat du får från manuella fälttester.

   

Applikationsscenario för laboratorietester för tebeskärning

På denna testbänk är beskäraren monterad på den rörliga toppramen. Medan 3-DOF-plattformen simulerar ojämn rörelse i gårdens terräng, registrerar ingenjörer skärprestanda:

• Kontrollera om kniven håller jämn trimhöjd över böljande mark

• Testa knivens vibrationer under dynamisk belastning

• Optimera algoritm för rörelsekontroll innan du distribuerar prototypmaskiner till riktiga teträdgårdar

Simuleringstestning inomhus minskar avsevärt provtiden utomhus, minskar resor till bergstegårdar och påskyndar hela FoU-cykeln för jordbruksmaskiner för skörd och beskärning.

Bredare applikationer inom jordbruksindustrin för servo-dof-rörelseplattformar

Det här fallet bevisar att servoelektriska multi-DOF-rörelseplattformar inte är begränsade till klassiska simulatoranvändningsfall; de ger enormt värde för forsknings- och utvecklingslabb för jordbruksmaskiner:

1. Testbänkar för robotplockningsrobotar för fruktplockning Simulera fordonets rullning och stigning när mobila plockrobotar kör över fruktträdgårdsmark, för att testa plockgriparens stabilitet.

2. Dynamisk testning av grönsaksskördarmaskin Återskapa gupp på gårdens mark för prototyper av lövgrönsaksskördare för att justera logiken för skärknivens kontroll.

3. Simuleringstest av lantbrukssprututrustning Simulera chassilutning på sluttande jordbruksmark, utvärdera spridningsmunstyckesfördelning och vätskesvalning inuti bekämpningsmedelstankar under dynamiska lutningsförhållanden.

4. Prestandaverifiering av boskapshanteringsutrustning Dynamisk lastsimulering för vägnings- och sorteringsmaskiner för djur under fältvibrationer.

5. Lantbruksdrönares marksimuleringsplattform Testa drönarens nyttolastsensorprestanda under simulerad chassivibration av jordbruksfordon.

Slutlig slutsats

Hydrauliska testbänkar som används för att dominera utvecklingen av jordbruksmaskiner. Nu blir servoelektriska multi-DOF-rörelseplattformar ett renare, tystare alternativ: inget hydraulvätskeläckage, utmärkt repeterbarhet i rörelser, bekväm digital integration med kundens kontrollprogramvara.

För utvecklare av jordbruksmaskiner erbjuder dessa plattformar en kraftfull inomhussimuleringsmetod. Du kan validera din mekaniska design och kontrollsystemsdesign innan fältdistribution, förkorta produktutvecklingscyklerna och sänka de totala FoU-kostnaderna.

Om du utvecklar skräddarsydda testriggarlösningar för jordbruk med linjära servoställdon, kontakta vårt ingenjörsteam för din skräddarsydda offert för 3-DOF/6-DOF rörelseplattform.