树枝修剪机器人开题报告

1. 研究目的与意义

江苏省杨树种植面积大，区域广，而目前人工修剪杨树设备落后，劳动强度大，工作效率低，安全性差等问题，对杨树树枝修剪机械人做的研究设计。该树枝修剪机械人能够准确快速的修剪树枝，具有自动化程度高，操作简单，适用方便等特点。目前，随着人们对森林覆盖率意识的提高和对种植杨树所带来的经济收入的重视，树枝修剪机械人的研究，开发有着广泛的市场前景。课题的研究方向主要的树枝修剪机械人能够高效率，高安全性，高质量的完成树枝修剪工作。此树枝修剪机械人主要有爬行装置，工作装置，控制装置等组成，爬行装置采用的是曲柄滑块机构，工作装置由机械臂，四冲程汽油机，液压装置等组成，控制装置采用远程无线电控制系统。

2. 国内外研究现状分析

目前，国内外树木整枝修剪机械有手持背负式、车载式和自动式等多种形式。手持背负式整枝机是现在主流使用工具，分为无动力和有动力两种。为有动力整枝机配套的动力有气动、液压传动、电动、小型汽油机和小型柴油机等。根据工作装置又分为剪刀式、液压剪式、圆锯片式、往复锯条式和导板链锯式。目前自动立木整枝机已实现了遥控整枝修剪作业。国外对树木整枝修剪机械的研究起步较早，机型也比较齐全。美国和瑞典等国家生产的手动无动力整枝机基本上是在对常用鱼头锯进行改进的基础上，增加一些简单辅助构件和安装有伸缩功能的工作杆等，作业高度可达６ｍ。其优点是简单、实用、造价低，对工人素质要求也较低，这就初步解决了爬树作业的问题，但其存在夹锯、劳动强度大、效率低和容易断锯等缺陷。杨树修枝,是促进杨树生长、培养优质木材的有效技术措施。修枝作业,包括三个内容,即整形、修枝和清干。1整形;整形的目的是为了使树干长的通直。在栽植后的当年秋天或翌春剪掉影响主枝生长的竞争枝,避免形成双又或多头植株。以后逐年检查,及时剪去树冠中下部的劣枝。直到主干生长到8米高左右为止。2、修枝:修枝的目的是得到无节良材。幼树生长最初2～3年可不修枝,只进行整形修剪,以促进树冠的生长。

3. 研究的基本内容与计划

设计内容： ① 最新研究进展及成果资料收集整理。 ② 不同的方案的原理方法、作业效率的分析比较。 ③ 杨树修剪机械整体方案设计。 ④ 三维建模。 ⑤ 主要参数的校核分析。

研究计划:（1）第1周第2周准备工作。

（2）第3周第4周确定设计方案。

4. 研究创新点

1.自动化、人性化。结构合理、工作视角良好、操作安全、使用和维修更方便的方向发展。

2.高效环保。以前在小型园林绿化机械上普遍采用的二行程汽油机，虽然其结构简单、比重量小，但由于噪声高和排放污染重已逐步被四行程汽油机所代替，新一代低噪声、低污染的小型汽油机也已开始投放市场。机械产品的环保性能必将成为评价其质量的一个重要指标。

3.安全可靠。安全性有三个方面：①机械本身的安全性，防止机械发生意外故障或被损坏；②操作人员的安全性，防止操作人员在作业中受伤害；③周围人群的安全性，防止机械在作业时伤害他人。