除草機器人結構的合理化機械設計設計

肖靖文

（華北水利水電大學，河南 鄭州 450045）

引言：相較于人工除草和化學除草 機器人除草具有成本低效率高的顯著優點。因此，除草機器人的研究具有利國利民的實際意義，隨著國際除草機器人技術的不斷進步，現實生活中人們除了要求除草機器人具有良好的性能外，還要求對除草機器人的結構進行合理的改進和優化，從而提高除草機器人的科學性和針對性。使之在現實生活中運用時可以更好的為人們服務。

一、合理化機械設計

隨著當今世界機械化、自動化的生產的不斷發展，家用除草機器人已經應用到了我們的實際生活，因而除草機器人的研究也引起了廣泛關注。在除草機器人的設計生產過程中，除草機器人的結構設計是設備性能發展的關鍵因素。合理的結構設計不但可以提高機械設備的使用壽命而且更加提高工作效率，從而滿足不同場景下不同類別雜草的清除。所以，在除草機機器人的設計中，一定要保證機器人結構的合理化設計，確保除草機器人的優越性能的發揮，從而提高我國在除草機器人領域的研究得到實質性的突破和發展。

二、除草機器人結構合理化機械設計的措施

（一）設計的標準化

提高除草機器人的機構合理性是當前機械機器人行業的一個重要發展目標。標準化可以作為一個提高產品質量的重要指標。對設計的除草機器人規范以共同的標準不僅僅可以提高機器人的質量而且有助于增強除草機器人的市場競爭力。從而起到提質增效，降低成本的作用。機械設計標準化有助于提高除草機器人結構的設計質量。出于這個目的 我們在除草機器人結構設計的過程當中，設計人員應當掌握先進的 設計思路和科學技術，因此，在設計過程中應該適當多多查詢相關的專業文獻，保證除草機器人結構的設計質量和標準化要求。

（二）設計的可靠性

在社會生產中人們判定機械產品的性能有一個重要指標就是機械產品的使用時間也就是壽命。壽命特征是可靠性理論的重要研究對象，因此，我們可以通過精確的計算出除草機器人各結構的可靠性，從而提高產品的性能。在除草機器人結構的設計過程中要盡可能保證其元件、組件、零件、部件、整體的可靠性都滿足相應的要求，使 機器人在正常使用的條件下可以長期可靠穩定的運行。我們可以運行可靠性工程對對除草機器人進行可靠性設計、可靠性預測、可靠性試驗。運用可靠性預測可以在除草機器人結構設計的初期就了解到機器人中各零件、部件之間可靠性的相互關系，從而找出提高整個設備的可靠性的有效途徑。

（三）綠色設計

隨著可持續發展戰略的提出，人們意識到綠水青山就是金山銀山，傳統的機械制造業作為重污染行業從而更應該將綠色設計融入設計理念中。在除草機器人結構的設計過程中就應該始終貫徹落實綠色環保設計的理念，將新型設計和傳統設計高效的融為一體。①提高材料的利用率，原材料是除草機器人制造過程中的重要成本之一，有效的提高材料單 利用率可以極大的減少單個除草機器人的成本。為避免浪費可以采用逐步完成零件的加工，將初次加工的邊角料二次加工利用，在保證除草機器人結構的完整和性能良好的基礎上，將機械制造工程中產生是污染物數量降到最低。②優化應用方式，隨著人們環保意識的增強，各種各樣性能優良 的環保材料不斷問世。設計者可以在保證除草機器人結構性能優良的基礎上引進新型環保材料，從而顯著改善除草機器人結構的環保性能。

（四）優化設計方法

除草機器人不同于其他小型家用機器人，除草機器人將在農田以及其他的野外環境中工作，除草機器人外觀結構方面要保證機器人的各零件之間的緊密配合，除了滿足工作要求之外還應該滿足其結構的堅實性。除草機器人使用環境多為低洼的山地，所以對機器人的動力要求也很高，電機應該提供相當多的動力源來供給機器人運動，要通過單片機來控制轉速，來達到控制動力的目的。舵機的選取也十分關鍵，它是機械臂關節的重要部件同時也是機械臂末端除草執行裝置的姿態改變的動力來源。因此要通過調高電平的占空比來對舵機的角度進行控制。

（五）應用新的技術手段

隨著當前機械產品設計要求的不斷提高，一些新的設計理念應運而生。在除草機器人結構的設計工程中 為了提高設計水平和質量的提升，設計人員應該時刻關注機械設計的發展趨勢，掌握機械設計的最新技術手段，除草機器人結構零件加工中的新制造工藝的應用要在設計中尤為注意：①除草機器人設計的的工作質量、運用的新的理念、優化的設計方法、從而高效有序的開展設計工作。②對于機器人的設計不可以僅僅紙上談兵，在真實的運行結果與期望的設計效果大相徑庭是，我們應該積極尋找解決方法。當設計出來的除草機器人在現實生活使用的過程中遇到問題時應當找出問題嚴謹的分析出現問題的原因并積極的解決，是產品的性能趨于完美。

三、結束語

總而言之，就除草機器人結構的而言，我們應該順應時代潮流的設計理念，不斷學習不斷創新，對其結構不斷優化 使其不斷完善，使中國除草機器人結構的設計技術與世界接軌。