副標題#e#    在森林采伐剩余物中，伐根占有相當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困難，除少童采用人工挖掘或推土機、挖掘機挖掘外，大都任其留在來伐跡地自然腐朽，這祥不但浪費了資源，而且不利于人工或天然林營造，降低了林地利用率且易導致森林病蟲害的發(fā)生。"新型智能伐根清理機器人"是由原東北林業(yè)大學劉晉浩教授等主持的國家863計劃項目，該項目同時得到了國家林業(yè)局的資助，現(xiàn)己成勸地研趕出實體樣機一臺并通過了實地檢測，申請了兩項國家專利。
   
    隨著國情與林情的發(fā)展，對繚濟效益和環(huán)境適用性的要求越來越高，先期的試驗產(chǎn)品采用的行走底盤為WY-60型挖掘機的底盤，雖然其具有可操縱性強、通過性高等優(yōu)點，但其存在購價昂貴、維護費雌高、地表破壞嚴重等缺點，影想了伐根清理機器人的推廣使用。本文站通過虛擬,}汁的方法，利用計算機三維仿真技術，在solidworks2007軟件平臺下將伐根清理機器人行走底盤更換為常林股份有限公司生產(chǎn)的2L30H輪式裝載機底盤，并依據(jù)新底盤及機械連接臂的情況重新設計機器人與行走底盤機械臂的接口，利用COSMOSMotian2006軟件對模型進行了運動仿真，對新設計的接門和機械臂進行了仿真運動測試及參數(shù)優(yōu)化，省去了設計制造樣機、進行反復試驗及修改設計的環(huán)節(jié)，大大縮短了研發(fā)周期，降低了研發(fā)費用，對新產(chǎn)品的開發(fā)具有重大意義。
   
    1、伐根清理機器人和行走底盤的建模
   
    1.1伐根清理機器人的三維建模
   
    由于新型智能伐根清理機器人整體技術已經(jīng)十分成熟，所以這里直接利用伐根清理機器人零部件的CAM圖紙在SolidWorks2007軟件里逐一建模，將全部零部件分類裝配成箱體、抓具、切削簡和刀具四個主要裝配體。雖然本次建模并未要求對伐根清理機器人進行運動仿真，但為了今后的研究需要，還是按照能夠進行虛擬仿真運動的要求進行零部件裝配。其主要活動部分為旋切筒、機械抓手、機械抓手液壓缸、箱體液壓馬達及其帶動的齒輪組。伐根清理機器人總裝配時，以箱體為基礎進行虛擬樣機模型裝配，先插人箱體裝配體作為固定件，然后按照自上向下的設計原則，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〔最大越障高度為1030mm )、爬坡能力強(最大爬坡度)450)等特點。其鏟斗最大裝載質(zhì)量達3000kg，鏟土挖掘.力96kN(原用底盤WY-60型挖掘機機械臂的最大挖掘力100kN),動臂最大舉高2850mm,因此該底盤更符合作業(yè)要求。在進行三維建模時充分發(fā)揮Solidworks2007軟件幾何約束和尺寸驅(qū)動等參數(shù)化特征建模的設計功能，利用底盤的實際尺寸直接進行三維建模，這樣大大節(jié)省了建模時間，建模過程效果直觀，且SolidWorks2007軟件對特征的智能識別能力強，支持鼠標動態(tài)拖動，能夠?qū)崟r直觀地查看各關節(jié)的自由度和活動特征，這些都為日后進行動態(tài)仿真做好了前期的準備工作。由于底盤建模的主要目的是在設計中表現(xiàn)整體的效果，所以在底盤建模時對不必要的特征作了簡化，最終的建模效果圖見圖2。