农业机器人作业末端执行器运动仿真分析案例综述
1.1Solidworks软件介绍
SolidWorks软件是由美国SolidWorks公司推出的一款具有十分强大的功能的三维建模设计软件，自1995年它的初代软件推出以来，由于其性能稳定且强大，上手简单，极具创新性，大大提高了机械学习者的工作效率，成为机械行业不可或缺的一款软件，在同类软件中处于顶端位置，成为了三维建模设计软件的标杆。该软件还配备了丰富的VBA接口，也可以满足一部分的编程需求[22-23]。
1.1.1运动分析所需功能及插件
SolidWorks软件具有极为丰富的功能，是一个综合性软件，具有许多功能各异的模块，每一个模块都有着各自独立的功能，能够满足各方面的需求。使用者可以根据自身需要任意调用其中的一个模快。
本次运动分析时主要用到的模块为：草图绘制模块、零件设计模块、装配模块、运动仿真分析模块。
(1)草图绘制模块
草图绘制就是利用各种曲线绘制出符合需要的二维图形[24]。
(2)零件设计模块
零件模块用于创建和编辑三维模型，就是将利用草图模块绘制完成的二维图经过拉伸、切除、旋转、倒角、镜像等处理，得到一个三维零件图[25]。
(3)装配模块
装配就是将各个设计出的零件通过确定各个零件的相对位置以及各个零件之间所需的配合来形成一个大的装配体，装配模块为零件之间的定位提供了便捷的方法，可以很简单地确定各个零件之间的位置关系[26]。
(4)运动仿真分析模块及SolidWorksMotion运动分析插件
SolidWorks中的Motion插件可以对机构的运动状态做机构的运动和运动学分析，装配体建成后需要对其进行运动分析，在SolidWorksMotion中，所有零件都可以视为刚体，即在运动分析过程中，这些零件都不会发生变形，于是可以利用SolidWorks的运动算例功能对其进分析，选择其中的Motion分析插件，拖动装配体键码，添加马达、转速等参数进行计算，最终的到速度加速度图，并由此进行结构的优化[27-30]。
(5)强度校核模块及SolidWorksSimulation有限元分析插件
SolidWorksSimulation是基于有限元技术的强度分析软件，易学易用、简洁直观，可以很好地对装配体进行应力分析、频率分析、屈曲分析、热分析和优化分析等，可以根据计算后的校核云图得到装配体中最容易出现失效的部位，以便对此部位进行强度优化，可以分为以下几个关键步骤：三维模型的简化、参数的设置、模型的离散化、算例运算求解以及结果分析，但实验总会存在误差，Simulation也不例外，这些关键步骤每一步都会或多或少地引起误差，这些误差会不断累积，从而对结果产生一些影响[31-32]。
1.1.2solidworks运动分析
本设计运用SolidWorks对三维模型进行运动分析，可以分为设置各零件之间配合、设置仿真条件（机构所受力、速度等）、求解机构运动规律得到速度、加速度图像。
（1）设置配合
配合是指各个零件之间的相对运动关系，配合完成后，当拖动整体机构中的一个零件时，其余零件会随之运动，形成一个相互关联的运动。
（2）设置仿真条件
仿真条件就是对机构添加一些必要的受力，对于本次设计的农业除草机器人作业末端执行器，刀具上需要设置旋转马达，并给他一个线性马达，使他能够正常模拟运动还有就是设置机构的材料属性。
（3）求解运动规律
对运动算例进行求解，得到刀尖运动轨迹的分析图像。
1.2刀具行进速度与转速的确定
本次刀具行进速度与转速的确定我采用的方法是：先通过所研究的文献分别了解刀具行进速度及转速正常的取值范围，在正常范围内取值后,再通过机具前进速度与不漏割条件公式进行验证所取行进速度与转速是否合理。
我所选择的刀具前进速度为1000（mm/s）；转速n=2000（rpm/s）
机具前进速度与不漏割条件的公式为：
Vj=(mhVg)/πD，也可以写作：Vg/Vj≥πD/mh
其中Vg：刀尖速度；Vj：前进速度；m:刀片数；h：时间；
其中Vg=nπD则Vj=mhn
转速n=2000（rpm/s）；直径D=265mm；刀片数m为4个；时间为1s
则当Vjmax≤mhn=8000（mm/s）时不漏割
我取的刀具前进速度为1000（mm/s）符合条件
1.3刀尖的运动轨迹分析
刀具的运动分析：
将刀具及其连杆采用SolidWorkMotion分析，通过求解后得到刀具运动轨迹如图1.1所示。刀具及其连杆的运动分析：
将刀具及其连杆采用SolidWorkMotion分析，通过求解后得到刀具运动轨迹如图1.1所示。
图1.1
图1.2