前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的虛擬樣機技術在農業機械設計的應用，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：虛擬樣機技術是農業機械設計中的發展亮點，逐漸被應用在現代農業機械產品的輔助設計制造中。本文對虛擬樣機技術進行了全面概述，采用理論結合實例的方法探究了虛擬樣機技術軟件ADAMS在農業機械設計中的應用策略，并對農業機械設計中虛擬樣機技術應用的發展趨勢進行了展望，以期為同類研究提供借鑒。
關鍵詞：虛擬樣機技術；ADAMS；農業機械設計
1虛擬樣機技術概述
虛擬樣機技術（virtualprototypingtechnology），簡稱VPT技術，是興起于21世紀的虛擬數字化設計仿真技術，它是CAX/DFX技術的延伸發展，融合了數字化建模、機械運動、虛擬仿真、網絡信息等多元化元素。與傳統的數字化設計技術相比，虛擬樣機技術的設計仿真功能更強，且支持對設計產品的系統化測評及協同分析能力。在具體的工程設計中，技術人員主要通過虛擬樣機軟件實現操作，而較常用的軟件有美國動力機械生產公司研發的ADAMS及德國航天局研發的SIMPACK等，本文在論述中將以ADAMS軟件為例分析虛擬樣機技術在農業機械設計中的應用策略。
2虛擬樣機技術在農業機械設計中的應用策略
2.1機械產品運動設計應用
現代農業生產中復雜機械設備的類型越來越多，在這類設備設計中，如何有效提升運動響應效率及精度一直是研發的重難點。傳統的機械產品設計模型及軟件僅能解決農業機械設備運動的視覺效果仿真問題，不能夠對產品的運動響應性進行有效分析，而應用虛擬樣機技術則能夠較好的解決這一問題。具體來說，可應用ADAMS軟件中的虛擬模型仿真分析功能，構建農業機械產品設計的運動響應模型，模擬待研發產品在實際農業生產中的運動軌跡及響應時間，以為后期的批量設計及生產提供依據。國內相關學者已經展開了一些研究，例如，李金風（2018）探究了應用ADAMS軟件建立農業深耕犁機的運動模型及仿真方法[1]，通過仿真設計得出了農業深耕犁機最優化運動響應時間，并在進一步的實踐應用中驗證了設計的有效性。
2.2機械產品造型設計應用
現代農業機械設備的造型設計，也是產品研發階段的關鍵環節，傳統的CAD軟件大多僅能建立起機械產品的靜態二維或三維造型模型，但對于復雜動態機械產品造型的設計和仿真卻無能為力，這種設計功能限制了農業機械產品造型設計的立體性?；贏DAMS軟件的虛擬樣機技術則能夠實現對農業機械設備三維造型的設計，并實現對復雜機構的仿真分析，得出精準的造型設計優化數據。相應的研究也逐漸推出，例如，賈畢清等人（2017）]應用特殊該功能造型軟件Inventor設計了馬鈴薯采摘機零部件外形[2]，并將該外形導入至ADAMS軟件進行造型優化仿真，應用軟件中的虛擬造型振動篩仿真功能對馬鈴薯采摘機關鍵零部件進行了造型優化設計，達成了理想的設計效果。
2.3機械控制系統仿真應用
對農業機械產品進行控制系統仿真，也是虛擬樣機技術在農業機械設計中的應用策略之一。具體來說，應用基于ADAMS軟件的虛擬樣機技術能夠整合農業機械產品設計的系統控制特性，降低系統機構結構的復雜性，最終提升機構運動的基準度和穩定性，相較于傳統的機械設計軟件有著突出的優勢。目前已有相關的研究成果推出，例如，李文豪（2016）應用ADAMS軟件建立了稻谷收割機機械臂的系統控制模型[3]，并將ADAMS仿真模型導入到Matlab環境下進行了集成仿真，對稻谷收割機機械臂的運動過程進行了精準仿真分析，為后期的一體化設計應用提供了詳盡的參考數據。
3虛擬樣機技術在農業機械設計中的發展趨勢
近年來，隨著農業機械設計技術的日益成熟，探究一種農業機械產品綜合性虛擬樣機設計技術體系已成為該技術應用研究的發展新方向。其中，將虛擬現實技術（VR）與虛擬樣機技術結合起來對農業機械產品進行設計研發，是這一研究領域的主要發展方向。眾所周知，VR技術具有很強的沉浸性和交互性，卻很難構建起農業機械產品的仿真模型，而虛擬樣機技術的功能恰好能夠與之形成完美互補，具體實踐中可應用VR技術建立農業機械產品的三維模型，再應用虛擬樣機技術構建模型的仿真情境，實現綜合系統性的產品設計過程[4]，當然，上述設計發展的細節問題仍在探索中。
4結語
總而言之，隨著虛擬樣機技術的發展成熟，將之應用在農業機械設計中的范疇也將越來越廣，本文僅粗淺地探究了一些簡單應用策略，希望能夠為農業機械產品設計者提供虛擬樣機技術應用的新思路，在今后的產品設計研發中探索出更多更好的虛擬樣機技術設計方法。
參考文獻：
[1]李金風，孟凡凱，王濤.虛擬樣機技術在農業機械產品開發中的運用[J].山東工業技術，2018(13)：130.
[2]賈畢清，韓綠化.基于ADAMS的虛擬樣機技術及其在農業機械設計中的應用[J].農業裝備技術，2017，43(5)：44-46.
[3]李文豪.機械工程設計中的虛擬樣機技術分析[J].科技創新與應用，2016(4)：128.
[4]曾祥丹.自動噴碼分揀機虛擬樣機設計[J].現代商貿工業，2018，39(12)：179.
作者:董晨 徐艷 單位:上饒職業技術學院
