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(yōu)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(shù)的不斷進步，現(xiàn)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(jié)構(gòu)進行合理的改進和優(yōu)化，從而提高除草機器人的科學性和針對性。使之在現(xiàn)實生活中運用時可以更好的為人們服務。

一、合理化機械設(shè)計

隨著當今世界機械化、自動化的生產(chǎn)的不斷發(fā)展，家用除草機器人已經(jīng)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(guān)注。在除草機器人的設(shè)計生產(chǎn)過程中，除草機器人的結(jié)構(gòu)設(shè)計是設(shè)備性能發(fā)展的關(guān)鍵因素。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計不但可以提高機械設(shè)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(shè)計中，一定要保證機器人結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計，確保除草機器人的優(yōu)越性能的發(fā)揮，從而提高我國在除草機器人領(lǐng)域的研究得到實質(zhì)性的突破和發(fā)展。

二、除草機器人結(jié)構(gòu)合理化機械設(shè)計的措施

（一）設(shè)計的標準化

提高除草機器人的機構(gòu)合理性是當前機械機器人行業(yè)的一個重要發(fā)展目標。標準化可以作為一個提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標。對設(shè)計的除草機器人規(guī)范以共同的標準不僅僅可以提高機器人的質(zhì)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(zhì)增效，降低成本的作用。機械設(shè)計標準化有助于提高除草機器人結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量。出于這個目的 我們在除草機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程當中，設(shè)計人員應當掌握先進的 設(shè)計思路和科學技術(shù)，因此，在設(shè)計過程中應該適當多多查詢相關(guān)的專業(yè)文獻，保證除草機器人結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量和標準化要求。

（二）設(shè)計的可靠性

在社會生產(chǎn)中人們判定機械產(chǎn)品的性能有一個重要指標就是機械產(chǎn)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(jié)構(gòu)的可靠性，從而提高產(chǎn)品的性能。在除草機器人結(jié)構(gòu)的設(shè)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(wěn)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(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)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(guān)系，從而找出提高整個設(shè)備的可靠性的有效途徑。

（三）綠色設(shè)計

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出，人們意識到綠水青山就是金山銀山，傳統(tǒng)的機械制造業(yè)作為重污染行業(yè)從而更應該將綠色設(shè)計融入設(shè)計理念中。在除草機器人結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中就應該始終貫徹落實綠色環(huán)保設(shè)計的理念，將新型設(shè)計和傳統(tǒng)設(shè)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(jié)構(gòu)的完整和性能良好的基礎(chǔ)上，將機械制造工程中產(chǎn)生是污染物數(shù)量降到最低。②優(yōu)化應用方式，隨著人們環(huán)保意識的增強，各種各樣性能優(yōu)良 的環(huán)保材料不斷問世。設(shè)計者可以在保證除草機器人結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良的基礎(chǔ)上引進新型環(huán)保材料，從而顯著改善除草機器人結(jié)構(gòu)的環(huán)保性能。

（四）優(yōu)化設(shè)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(nóng)田以及其他的野外環(huán)境中工作，除草機器人外觀結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的堅實性。除草機器人使用環(huán)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(zhuǎn)速，來達到控制動力的目的。舵機的選取也十分關(guān)鍵，它是機械臂關(guān)節(jié)的重要部件同時也是機械臂末端除草執(zhí)行裝置的姿態(tài)改變的動力來源。因此要通過調(diào)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(shù)手段

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

三、結(jié)束語

總而言之，就除草機器人結(jié)構(gòu)的而言，我們應該順應時代潮流的設(shè)計理念，不斷學習不斷創(chuàng)新，對其結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化 使其不斷完善，使中國除草機器人結(jié)構(gòu)的設(shè)計技術(shù)與世界接軌。