温室环境下自主轮式机器人系统牵引能量参数分析

本应用研究的新目的是深入了解在温室环境中进行搬运，喷洒和收获任务的自主轮式机器人系统的牵引能量方面。确定了轮式机器人的牵引能量指标(牵引能量消耗、牵引能量耗散和牵引力能量)受机器人前进速度(0.17、0.33和0.5 m/s)、载荷重量(1、2、3、4和5 kN)和轮胎气压(20.68、34.47和55.16 kPa)等运行变量的影响。分析结果表明，与载荷重量相比，机器人前进速度对牵引能量指标的有意义贡献是微不足道的(<40倍)。这表明，有效载荷的调整应作为机器人系统性能优化的首要考虑因素。同时，建模结果表明，载荷重量和机器人前进速度对牵引能量指标的组合影响是协同的。结果表明，牵引能量消耗(145-19-873.41 J/m2)、牵引能量耗散(9.01-292.85 J/m2)和牵引杆拉力能量(140.17-864.85 J/m2)与载荷重量和机器人前进速度的同步增量呈线性增长关系。上述振幅揭示了5.77 - 33.78%的牵引能量消耗是由机器人系统的车轮耗散的。综上所述，这些结果对牵引-拖车轮式机器人的节能设计和性能优化具有一定的指导意义，该机器人不仅可以在温室环境中工作，还可以在任何具有混凝土平面的结构环境中工作。