针对目前联合伐木机复杂环境适应性差,人工伐木伤亡率高等问题,通过分析传统伐木方案的不足,提出了一种钻孔与化学试剂相结合的新型伐木方案。基于新的伐木方案,设计了一种可适应复杂环境作业的新型便携式伐木机器人。以原木为对象,分别设计了伐木机器人的整体结构和传动系统,并对其关键零部件进行了强度校核。根据伐木过程,建立了伐木机器人的有限元模型,分析了伐木机器人的应力和应变。通过搭建仿真环境,对伐木机器人的伐木过程进行了动态仿真。

针对传统逆向工艺难以完成结构复杂及软材料工件成型的问题,提出了一种基于逆向技术与模具技术的工件快速成型方法。以软体材料制作的多腔式气动驱动器为例,采用激光扫描系统采集工件点云数据,利用Geomagic Design X软件对点云数据进行了预处理,根据曲面拟合方法重构了软体气动驱动器的三维模型;将过渡模型与重构的软体气动驱动器模型进行了布尔运算,并将运算结果进行了拆解处理;运用3D打印技术与封模技术制作出了浇注模具,完成了对多腔式气动驱动器的快速成型制造。研究结果表明采用该快速成型方法,重建的三维模型的最大上偏差为0.0642,最大下偏差为0.1952,标准偏差为0.0637,满足了模型的精度需求;利用逆向技术与模具技术可以完成多腔式气动驱动器的快速制造;该方法可为复杂结构的软体材料工件的快速成型提供一种切实可行的思路。