副標(biāo)題#e#    在森林采伐剩余物中，伐根占有相當(dāng)大的比重且用途很廣，可用于硫酸鹽紙漿生產(chǎn)、微生物工業(yè)和制造木塑料等，但由于伐根采掘相當(dāng)困難，除少童采用人工挖掘或推土機(jī)、挖掘機(jī)挖掘外，大都任其留在來伐跡地自然腐朽，這祥不但浪費(fèi)了資源，而且不利于人工或天然林營造，降低了林地利用率且易導(dǎo)致森林病蟲害的發(fā)生。"新型智能伐根清理機(jī)器人"是由原東北林業(yè)大學(xué)劉晉浩教授等主持的國家863計(jì)劃項(xiàng)目，該項(xiàng)目同時(shí)得到了國家林業(yè)局的資助，現(xiàn)己成勸地研趕出實(shí)體樣機(jī)一臺并通過了實(shí)地檢測，申請了兩項(xiàng)國家專利。
   
    隨著國情與林情的發(fā)展，對繚濟(jì)效益和環(huán)境適用性的要求越來越高，先期的試驗(yàn)產(chǎn)品采用的行走底盤為WY-60型挖掘機(jī)的底盤，雖然其具有可操縱性強(qiáng)、通過性高等優(yōu)點(diǎn)，但其存在購價(jià)昂貴、維護(hù)費(fèi)雌高、地表破壞嚴(yán)重等缺點(diǎn)，影想了伐根清理機(jī)器人的推廣使用。本文站通過虛擬,}汁的方法，利用計(jì)算機(jī)三維仿真技術(shù)，在solidworks2007軟件平臺下將伐根清理機(jī)器人行走底盤更換為常林股份有限公司生產(chǎn)的2L30H輪式裝載機(jī)底盤，并依據(jù)新底盤及機(jī)械連接臂的情況重新設(shè)計(jì)機(jī)器人與行走底盤機(jī)械臂的接口，利用COSMOSMotian2006軟件對模型進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真，對新設(shè)計(jì)的接門和機(jī)械臂進(jìn)行了仿真運(yùn)動(dòng)測試及參數(shù)優(yōu)化，省去了設(shè)計(jì)制造樣機(jī)、進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)及修改設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，大大縮短了研發(fā)周期，降低了研發(fā)費(fèi)用，對新產(chǎn)品的開發(fā)具有重大意義。
   
    1、伐根清理機(jī)器人和行走底盤的建模
   
    1.1伐根清理機(jī)器人的三維建模
   
    由于新型智能伐根清理機(jī)器人整體技術(shù)已經(jīng)十分成熟，所以這里直接利用伐根清理機(jī)器人零部件的CAM圖紙?jiān)赟olidWorks2007軟件里逐一建模，將全部零部件分類裝配成箱體、抓具、切削簡和刀具四個(gè)主要裝配體。雖然本次建模并未要求對伐根清理機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，但為了今后的研究需要，還是按照能夠進(jìn)行虛擬仿真運(yùn)動(dòng)的要求進(jìn)行零部件裝配。其主要活動(dòng)部分為旋切筒、機(jī)械抓手、機(jī)械抓手液壓缸、箱體液壓馬達(dá)及其帶動(dòng)的齒輪組。伐根清理機(jī)器人總裝配時(shí)，以箱體為基礎(chǔ)進(jìn)行虛擬樣機(jī)模型裝配，先插人箱體裝配體作為固定件，然后按照自上向下的設(shè)計(jì)原則，依次插入其他裝配體，在SolidWorks2007下三維建模的效果圖如圖1所示。

    
    1.2行走底盤的三維建模
   
    新的行走底盤選用的是常林股份有限公司的Z130H型輪式裝載機(jī)的底盤，該型底盤具有尺寸適中、輪距大、行駛穩(wěn)定、越障能力強(qiáng)〔最大越障高度為1030mm )、爬坡能力強(qiáng)(最大爬坡度)450)等特點(diǎn)。其鏟斗最大裝載質(zhì)量達(dá)3000kg，鏟土挖掘.力96kN(原用底盤WY-60型挖掘機(jī)機(jī)械臂的最大挖掘力100kN),動(dòng)臂最大舉高2850mm,因此該底盤更符合作業(yè)要求。在進(jìn)行三維建模時(shí)充分發(fā)揮Solidworks2007軟件幾何約束和尺寸驅(qū)動(dòng)等參數(shù)化特征建模的設(shè)計(jì)功能，利用底盤的實(shí)際尺寸直接進(jìn)行三維建模，這樣大大節(jié)省了建模時(shí)間，建模過程效果直觀，且SolidWorks2007軟件對特征的智能識別能力強(qiáng)，支持鼠標(biāo)動(dòng)態(tài)拖動(dòng)，能夠?qū)崟r(shí)直觀地查看各關(guān)節(jié)的自由度和活動(dòng)特征，這些都為日后進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真做好了前期的準(zhǔn)備工作。由于底盤建模的主要目的是在設(shè)計(jì)中表現(xiàn)整體的效果，所以在底盤建模時(shí)對不必要的特征作了簡化，最終的建模效果圖見圖2。