擠奶機器人裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計研究.pdf

1、奶業(yè)是我國農(nóng)業(yè)的重要組成部分，奶業(yè)的發(fā)展水平也是畜牧業(yè)現(xiàn)狀化的重要標(biāo)志。提升奶牛福利養(yǎng)殖機械智能化水平，實現(xiàn)最接近于奶牛自然狀態(tài)的無人化擠奶作業(yè)，是保證奶牛健康和有效控制牛奶品質(zhì)、安全、衛(wèi)生，以及提高產(chǎn)奶量、擴大飼養(yǎng)規(guī)模和大幅度節(jié)省勞動力的重要技術(shù)措施。因此，發(fā)展全自動無人化機械擠奶設(shè)備，研究開發(fā)擠奶機器人具有重要的意義。
　　擠奶機器人的無人化擠奶工作離不開智能化控制技術(shù)的支持，首先需要利用視覺識別系統(tǒng)識別出奶牛站立位置和乳頭位

2、置分布，通過智能控制系統(tǒng)控制機構(gòu)完成相應(yīng)擠奶動作。智能化擠奶機器人不同于普通的機械擠奶設(shè)備，因此需要根據(jù)其工作特性，設(shè)計出能與視覺識別系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)相配合的結(jié)構(gòu)方案，使擠奶機器人能高效完成擠奶作業(yè)。本文主要介紹了國內(nèi)外機械擠奶設(shè)備發(fā)展概況，以Lely的擠奶機器人為參考對象對擠奶機器人進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究。
　　根據(jù)擠奶機器人的工作任務(wù)和技術(shù)參數(shù)要求，通過對奶牛生物學(xué)特性和機器人擠奶的具體特點進(jìn)行分析，針對現(xiàn)有的擠奶機

3、器人機構(gòu)形式，提出了一種三自由度串聯(lián)關(guān)節(jié)型擠奶機械臂。在此基礎(chǔ)上，確定了裝備的整體結(jié)構(gòu)方案，采用Solidworks對結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行建模。同時對關(guān)鍵機構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計和細(xì)節(jié)優(yōu)化，以保證裝備具有良好的工作性能。
　　利用一種簡便又通用的工程設(shè)計的方法確定了擠奶機械臂的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，運用D-H法創(chuàng)建了擠奶機械臂的運動學(xué)模型，推導(dǎo)機械臂正逆運動學(xué)方程；利用Matlab軟件對擠奶機械臂的工作空間進(jìn)行了分析和驗證了結(jié)構(gòu)參數(shù)的正確性。