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創(chuàng)新: 陡坡種植的葡萄栽培機(jī)器人

發(fā)布時間:2023-08-07      點擊次數(shù):393

創(chuàng)新: 陡坡種植的葡萄栽培機(jī)器人

Geisenheim 大學(xué)制定了陡坡機(jī)械化種植新概念: 葡萄栽培機(jī)器人 "Geisi". Geisi 可以在 70 度陡坡上進(jìn)行機(jī)械化耕種,并可遠(yuǎn)程控制

在陡峭的山坡進(jìn)行葡萄種植是德國葡萄酒產(chǎn)區(qū)的獨(dú)特風(fēng)景。然而,陡坡種植的比例穩(wěn)步下降。到2010年,陡坡種植的總面積下降到只有9%。其中重要原因,就是陡坡種植需要完全由手工完成 - 危險并且費(fèi)用昂貴。蓋森海姆大學(xué)技術(shù)研究所,希望通過機(jī)器人來改善這種狀況。

Schwarz 教授領(lǐng)導(dǎo)的研發(fā)小組已著手制定陡坡機(jī)械化工作的新概念: 葡萄栽培機(jī)器人 Geisi。和現(xiàn)在的機(jī)械栽培設(shè)備不同,Geisi 能夠在 70 度的陡坡上進(jìn)行工作 - 沒有繩索并可遠(yuǎn)程控制。其可大幅降低降低栽種成本,并且更加安全。

從長遠(yuǎn)來看,機(jī)械化陡坡種植能夠完成典型的栽培工作,例如作物保護(hù),地膜覆蓋,修剪枝葉等。并且費(fèi)用低廉,更加安全。

為了使 Geisi 能在陡峭的山坡上自主,可靠地移動,HBM 提供了堅固可靠的移動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) Somat eDAQ 和應(yīng)變片對其進(jìn)行了測試。

機(jī)械化耕種的獨(dú)特概念

高山斜坡割草機(jī)常用的尖刺輥,是陡坡工作機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ) - 集成了運(yùn)輸和驅(qū)動功能。尖刺輥非常低的重心是 Geisi 能夠在斜坡上工作的前提基礎(chǔ)。

使用尖刺輥對能夠保證機(jī)器人能夠在陡坡上安全可靠地移動,因此,開發(fā)團(tuán)隊首先對尖刺輥進(jìn)行了改進(jìn),以便其能被被兩軸或三軸操控的機(jī)器人使用。

Test and measurement technology from HBM is pivotal

帶尖刺的尖刺輥全輪驅(qū)動對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提出了特殊的挑戰(zhàn)。Geisi 的上一代模型. 左右側(cè)的不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行的輥滑移導(dǎo)向系統(tǒng)就被證明是不適宜的,因為尖刺輥非常強(qiáng)的地面互鎖能力,在試運(yùn)行期間產(chǎn)生了極強(qiáng)的力,會使材料產(chǎn)生斷裂。

無液壓缸,帶有兩個交叉固定和兩個移動輥的,鉸接式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)被證明是理想的解決方案。它提供了足夠的防滑能力并且不會影響轉(zhuǎn)向輥移動。

原型機(jī)配備了全套測試和測量設(shè)備,以便對材料負(fù)載進(jìn)行全面分析。HBM 應(yīng)變片被安裝在驅(qū)動輥懸架上,以便對產(chǎn)生的力和彎矩進(jìn)行三維采集。

GPS,CANbus 通訊,以及斜角燈數(shù)據(jù)都通過 HBM 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集。搜集的速度信息以及計算得出的滑動信息被用于轉(zhuǎn)向的精確控制。

 

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