השוואה בעזרת מידול דינמי עבור ראשי קטיפה בוואקום למערכת קטיף אוטנומית רובטית לתפוחים
במסגרת קורס דינמיקה של רכב המועבר בטכניון במסלול מיכון חקלאי
Dynamic model using Msc Adams
Or Hirshfeld
http://il.linkedin.com/pub/or-hirshfeld/4b/79/577
1 of 22
Download to read offline
More Related Content
קטיף תפוחים רובוטי דינמיקה של רכב - אור הירשפלד - טכניון מכון טכנולוגי לישראל
1. מערכת קטיף תפוחים אוטונומית –
פרויקט דינמיקה של רכב
מגיש: אור הירשפלד
מנחה: ד"ר דרור רובינשטיין וירון פרנקו
טכניון – מכון טכנולוגי לישראל
1
2. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
קטיף תפוחים רובוטי – אפיון
המטרה של הפרויקט היא למצוא פתרון מכאני
אוטונומי להורדת תפוחים מהעץ כחלק ממערך
אוטומטי לקטיף תפוחים למאכל טרי .
2
3. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
מערכת קרטזית – שרטוט של המכלול
מסועים
מסגרת
קשיחה
מנוע
הפעלת
הזרוע
3
4. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
זרוע הקוטפת
4
5. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
כוח לניתוק פרי התפוח מן העץ
אקח ערך פי שניים מן הערך הגבוה ביותר – 4.8 kgf
Imada DPS–Japan
5
MARKET QUALITY TREE FRUIT –FRESH .)2003( .'D. L. Peterson, S' D
.545-548 ,APPLIED ENGINEERING IN AGRICULTURE .HARVESTER
6. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
מודל תופסן עם וואקום והכוחות הפועלים לחישוב
המערכת פנאומטית.
6
7. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
תופסן – אב טיפוס בלגי
קוטר חיצוני של הקונוס הוא 10.5 ס"מ.
.150-230mbar יצירת תת-לחץ של
קצב זרימה 200 푚 3
ℎ
לא נגרם נזק לפירות גם בהחזקה ארוכה.
זאת מערכת הכוללת גם מצלמה בפנים לאיכון
מדויק של התפוח.
http://hal.inria.fr/docs/0
0/19/47/39/PDF/fsr_21.p
df
.
7
th International 6 .Autonomous Fruit Picking Machine: A Robotic Apple Harvester .)2007( .'Johan Baeten, K' D
.Chamonix: FSR 2007 .Conference on Field and Service Robotics
8. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
תופסן - חישוב ספיקת הידראולית נדרשת
כל המהלך הנדרש בין תפוח לתפוח הוא 4 שניות לכן אקח
מרווח ביטחון ואדרוש 150 מילי-שניות.
8
9. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
שאלות הפרוייקט
מה הכוחות חיכוך שפועלים בין הקונוס לבין
התפוח?
איזה צורת קונוס מעודפת למניעת חיכוך?
9
10. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
צורות קונוס
קונוס גדול חלק – יותר קל לכוון.
קונוס גדול משונן – עוזר לסגירת חלל
הואקום.
קונוס קטן – קל יותר להסתדר בסבך.
10
11. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
קונוס חלק
11
12. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
חתך של קונוס משונן עם אינזקטור לחץ
12
13. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
קונוס קטן
13
14. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
מידול באדמס
14
" 80
15. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
מודלי הקפיץ
15
כוח בניוטון – Y תזוזה במטר, ציר – X ציר
קפיץ המדמה ענף
קפיץ המדמה וואקום
16. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
חישוב מאמצי מגע
16
17. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
כוח משיכת הזרוע
כוח משיכה בבסיס הקונוס המדמה את פעולת הזרוע
ניצור כוח הבא מכיוון הזרוע של עד 150 ניטון המתחיל לאחר 0.5 שנייה ופועל 15 שניות
.)step(time,0,0.5,10,150
17
18. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
סירטון
18
19. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
תוצאות כוחות מגע
19
20. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
תוצאות כוחות חיכוך
20
16
14
12
10
8
6
4
2
0
-2
Friction force [N] between cone and apple
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0
Friction Force [N]
Time [ms]
smooth cone
tooth cone
small cone
חיכוך מקסימלי:
קונוס קטן 14 - ניטון.
קונוס משונן 4 - ניטון.
הקונוס החלק 3 - ניטון.
21. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
מסקנות
למניעת חיכוך גבוה עדיף להתשמש בקונוס גדול
בין קונוס משונן לחלק אין הבדל גדול בכוחות
החיכוך לכן יש לשקול לחיוב שינון הקונוס למניעת
וואקום.
להמשך ניתן למדל את הכוח וואקום בצורה טובה
יותר. בנוסף יש לבדוק מהו הכוח חיכוך המותר על
תפוח.
21
22. דינמיקה של רכב – קטיף תפוחים רובוטי – אור הירשפלד
נתונים ומקורות
נקבע את משקל התפוח ל 350- גרם ונתאים את הצפיפות לפי נתון זה
מקדם פואסון של תפוח לפי
http://www.old.international-agrophysics.
org/artykuly/international_agrophysics/IntAgr_2008_22_2_99.pdf
http://www.pjbs.org/pjnonline/fin942.pdf מודל יאנג של תפוח לפי
/https://www.memsnet.org/material/siliconsibulk מודל יאנג של סיליקון לפי
ריסון של עץ לפי
http://www.academia.edu/7521157/Experimental_Verification_of_Damping_
Coefficient_by_Half_Power_Band_Width_Method
22