农业机械学报

作者：权龙哲,郦亚军,王旗,冯槐区,魏春雨

单位：东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,

关键词：对靶喷施;喷洒模型;沉积覆盖区域;机械臂;风扰;动力学模型

基金：国家自然科学基金项目（51405078）、中国博士后科学基金项目（2014M561318）、高等学校博士学科点专项科研基金项目（20132325120007）和东北农业大学学术骨干项目（17XG01）

为实现对靶标杂草的有效覆盖和提高对靶施药精度，减少药液浪费和生态污染，采用基于二自由度机械臂的对靶施药方式，优化了除草机器人的对靶喷施性能；除草机器人药液喷洒模型的建立是提高对靶喷施精度的关键，在考虑风扰的前提条件下，根据液滴粒子轨迹动力学方程，结合机械臂连杆和关节变量参数，建立液滴喷洒轨迹模型，并推导得到液滴理论沉积覆盖区域；在此基础上通过计算机数值模拟，分析了喷头位姿、车速和风速对液滴落地沉积覆盖区域的影响，并对靶标点进行了坐标重构；在室内搭建了小型开口直流低速风洞并进行药液喷洒验证试验，利用图像处理技术获取试验的液滴落地沉积覆盖区域，对比其与理论沉积覆盖区域，形心误差范围为4.1~7.2mm，区域匹配误差范围为9.1%~17.8%。试验结果表明：理论沉积覆盖区域与试验测定的结果误差较小，两者具有较高的一致性。

来源：2018年第6期

《农业机械学报》期刊编辑部

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