摘要：为减小三七收获过程中的挖掘阻力,以三七根茎及种植土壤为研究对象,测定本征物理参数,设置Bonding键参数建立三七根茎的离散元模型,分析根土粘结机理,利用Hertz-Mindlin with JKR建立三七根茎种植土壤离散元复合模型;建立并分析挖掘铲的理论力学模型,确定仿生挖掘铲设计尺寸(长×宽×厚)为:360 mm×150 mm×8 mm、入土角30°、铲尖半角60°;采集野猪头三维模型的点云数据,确定仿生铲的结构曲线方程,建立仿生挖掘铲的三维模型;开展仿生挖掘铲与平面挖掘铲的仿真对比试验,追踪颗粒位移流向得平均位移以及平均挖掘阻力,分析颗粒的速度矢量明晰了挖掘铲面的减阻机理,得仿生挖掘铲的仿真试验减阻率为19.15%;利用高速摄影和阻力采集设备开展土槽试验,结果表明土壤颗粒流向与仿真趋势一致,仿生挖掘铲和平面挖掘铲的平均挖掘阻力为1207.23、1594.49 N,仿生挖掘铲减阻率为24.29%,与仿真试验减阻率十分接近,验证了离散元模型准确可靠、挖掘铲力学模型构建准确,仿生结构设计合理。

摘要：针对温室三七收获机械化程度低、收获效率低、破损率高等问题,设计一种液压控制履带自走式温室三七收获机。在满足农艺要求的基础上,使用履带式行走底盘,并对其进行运动学分析,利用RecurDyn对整机直线行走特性进行仿真分析,单侧牵引动力为1357 N,质心波动平稳;建立了根土混合物运动学模型,并确定挖掘部分最优结构参数。利用FluidSIM软件和GX Developer软件开发平台分别设计了本地操作系统和远程控制系统,使整机具有行走、传动和升降功能。田间试验表明:在不同控制模式下,整机能顺利完成直行、转弯和挖掘装置升降等功能,液压控制系统和机械部分工作顺畅,直线行走稳定,行走偏移量为0.49%,液压缸前进、后退速度均为0.22 m/s,误差满足要求;平均伤根率为1.77%,平均损失率为1.48%,无明显埋根现象,满足三七收获机性能要求。

摘要：为解决三七收获过程中挖掘阻力过大问题,需深入研究挖掘铲三向阻力变化规律。采用MohrCoulomb屈服准则构建土壤有限元模型,建立挖掘铲力学模型,设计挖掘铲参数。运用LS-DYNA获取挖掘铲作用过程中三向阻力与土壤破碎形态开展土槽试验,以此验证仿真结果。结果表明,挖掘铲作业过程中X向阻力最大;Y向阻力与挖掘距离正相关;Z向阻力最小。仿真数据与试验数据规律一致,相对误差8.91%,仿真模型准确。

摘要：目的探讨采用口腔种植机器人系统辅助种植牙手术精度的临床前及临床研究。方法计算机检索PubMed、Cochrane Library、Web of Science、Embase、知网、维普、万方数据库中口腔种植机器人辅助下种植的研究,包括临床前研究(模型实验和动物实验)和临床研究,检索时限为建库至2023年8月,设定纳入指标。主要结局指标为测量设计与植入种植体位置在三维方向上的偏差,包括种植体植入点、根尖点及角度的误差。采用Stata 14.0和RevMan软件对数据进行Meta分析。亚组分析用于比较不同的研究设计及研究对象、是否植入种植体、缺失牙情况、特殊解剖结构的误差。结果最终从20篇文献中纳入了23项研究(其中临床前研究18项,临床研究5项),共计840个植入位点。结果显示:口腔种植机器人系统辅助种植牙手术在临床前研究中种植体的植入点、根尖点、角度误差分别为0.60 mm(95%CI:0.51~0.70,I^(2)=0.0%)、0.73 mm(95%CI:0.62~0.84,I^(2)=24.9%)、1.25°(95%CI:1.02~1.48,I^(2)=47.9%);在临床研究中种植体的植入点、根尖点、角度误差分别为0.62 mm(95%CI:0.39~0.86,I^(2)=0%)、0.63 mm(95%CI:0.39~0.87,I^(2)=0%)、1.23°(95%CI:0.71~1.76,I^(2)=15.9%)。结论口腔种植机器人系统辅助种植牙手术精度在临床前及临床研究中的植入点误差、根尖点误差及角度误差均无统计学差异,为后续的实验及临床应用提供了参考。