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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 生物資源暨農學院
  3. 生物機電工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/88566
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dc.contributor.advisor葉仲基zh_TW
dc.contributor.advisorChung-Kee Yehen
dc.contributor.author劉承峰zh_TW
dc.contributor.authorShing-Fung Lauen
dc.date.accessioned2023-08-15T16:51:54Z-
dc.date.available2023-11-09-
dc.date.copyright2023-08-15-
dc.date.issued2023-
dc.date.submitted2023-07-14-
dc.identifier.citation王鋼、王建。2008。用於割草機的擺環機構。中華人民共和國實用新型專利第200720150291.8號。
王振強、趙春花、劉偉。2011。手扶牧草收割機往復式切割器主要參數試驗分析。山西農業科學39(9):1001-1004。
冉軍輝、沐森林、李海同、關卓懷、湯 慶、吳崇友。2020。油菜聯合收穫機往復式雙動割刀行星輪驅動器設計與試驗。農業工程學報36(9):17-25。
向陽、羅錫文、曾山、臧英、楊文武。2015。基於可視化編程的往復式切割器工作特性分析。農業工程學報31(18): 11-16。
宋占华、宋华鲁、閏銀發、李玉道、高天浩、李法德。2016。棉花秸稈往復式切割器動刀片優化設計。農業工程學報32(6):42-49。
范憶華、陳正劭、陳振山、陳聰嘉。2018。機構學。第四版,41-42。新北:高立圖書。
康峰、仝思源、張漢石、李文彬、陳忠加、鄭永軍。2020。蘋果枝條往復式切割剪枝參數分析與試驗。農業工程學報36(16):9-16。
謝采鴒。2013。台中市工地綠圍欄之植栽評估。碩士論文。台中:東海大學景觀學系。
韓余、宋志禹、陳巧敏、梅松、楊光。2022。弧型往復雙動式采茶切割器優化與試驗。農業工程學報38(24):35-43。
龐聲海。1982。關於滑切理論與滑切角的選用。華中農學院學報(2):64-69。
Anderer, P. 2018. Entwicklung, Konstruktion und Bau eines Schneid-werkes für junge Triebe für die vollautomatische Pflege und Bewirtschaftung von Gebäudebegrünung. Berlin: Technische Universität Berlin.
Built electronic circuits. 2018. What is an H-Bridge. Available at: https://www.build-electronic-circuits.com/h-bridge/. Accessed 5 December 2018.
Manso, M., and C. G. João. 2015. Green Wall System: A Review of Their Characteristics. Renewable and Sustainable Energy Reviews 41:863-871.
Nansai, S., and R. E. Mohan. 2016. A Survey of Wall Climbing Robots: Recent Advances and Challenges. Robotics 5:2-7.
Susca, T., F. Zanghirella, L. Colasuonno, and V. Del Fatto. 2022. Effect of green wall installation on urban heat island and building energy use: A climate-informed systematic literature review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 159:1-16.
The Prakriti Story. 2021. Urban Heat Island Effect and how to mitigate their effects.Available at: https://theprakritistory.com/urban-heat-island-effect-and-how-to-mitigate-their-effects/ . Acessed 9 October 2021.
Wilkinson, S., M. Carmichael, and R. Khonasty. 2021. Towards smart green wall maintenance and Wallbot technology. Property Management 39(4): 466-478.
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dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/88566-
dc.description.abstract綠牆是一種將植物栽種於牆面的栽種方式,其垂直栽種的特性能夠在都市中利用相對較少的面積來達到綠化及降溫的效果。隨著全球都市化的程度增加,大型都市所引起的熱島效應將越來越嚴重,對於綠牆的需求量將會隨著提高。
作業人員必須在高空中移動以對綠牆進行維護,大面積的綠牆會使維護工作變得相當費時及危險。本研究目的為設計及製作能夠應用於綠牆的修剪機械,將綠牆的修剪自動化以提升高空作業的便利性及安全性。
本研究以SolidWorks電腦輔助設計軟體(CAD)進行設計,並用3D列印進行兩款原型機的製作。修剪機械的設計目標為將過長的枝葉剪斷,因此本研究以有效切割率為主要指標。原型機使用蘇格蘭軛機構來製作雙動刀往復式切割,其刀片結構參數為:刀片寬度15 mm、刀刃高度20 mm、前橋寬度0.44 mm、滑切角20°。本研究將雙動刀往復式切割的刀刃軌跡方程式推導出,並利用Desmos繪圖計算機對原型機製作切割圖,計算其有效切割率。其在固定結構參數以及切割進程為刀片高度的1.1及1.2倍時達到其最高有效切割率77.3%。在將切割行程減短至 15 mm後,整體的有效切割率降低,但以降低漏割區面積的方式提升切割率。
zh_TW
dc.description.abstractGreen walls are a cultivation method in which plants are grown on wall surfaces, utilizing vertical planting to achieve greening and cooling effects in urban areas with relatively limited space. As global urbanization continues to increase, the heat island effect caused by large cities becomes more severe, leading to a growing demand for green walls.

Maintenance of green walls requires personnel to work at heights, making the maintenance of large-scale green walls time-consuming and dangerous. The objective of this study is to design and develop a pruning machine specifically for green walls, automating the trimming process to enhance convenience and safety in high-altitude operations.

The design was conducted using SolidWorks computer-aided design (CAD) software, and two prototype machines were produced using 3D printing. The design goal of the pruning machine is to cut excessively long branches and leaves, with the effective cutting rate serving as the primary metric. The prototype machine employs a Scotch-yoke mechanism to achieve dual-action reciprocating cutting, with blade parameters set as follows: width knife section of 15 mm, blade height of 20 mm, width of Leading end of 0.44 mm, and sliding angle of 20°. The study derives the equation for the blade's reciprocating motion and using the Desmos graphing calculator to create a cutting diagram for the prototype, calculating its effective cutting rate. The highest effective cutting rate of 77.3% was achieved when the blade height was set at 1.1 and 1.2 times the fixed structural parameters during the cutting process. By reducing the cutting stroke to 15 mm, the overall effective cutting rate decreased, but the missed cutting area reduced, resulting in an improved cutting rate.
en
dc.description.provenanceSubmitted by admin ntu (admin@lib.ntu.edu.tw) on 2023-08-15T16:51:54Z
No. of bitstreams: 0
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2023-08-15T16:51:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0en
dc.description.tableofcontents誌謝 i
摘要 ii
Abstract iii
圖目錄 vi
表目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究目的 2
第二章 文獻探討 3
2.1 綠牆 3
2.2 爬牆機器人於綠牆的應用及研究 5
2.3 有效切割 9
2.4 蘇格蘭軛 10
2.5 往復式切割器 11
2.6 滑切角 13
第三章 研究方法 16
3.1 研究方向 16
3.2 籬笆剪拆解與分析 16
3.3 利用電腦輔助設計軟體(CAD)建模 18
3.4 原型機1 19
3.4.1 傳動系統設計 19
3.4.1.1 傳動系統構想 19
3.4.1.2 齒輪設計 19
3.4.1.3 傳動系統模型初測 22
3.4.1.4 齒輪優化 23
3.4.1.5 傳動軸設計 24
3.4.2 刀具設計 26
3.4.3 其他非活動件 27
3.4.3.1 主體外殼設計 27
3.4.3.2 刀具支撐架設計 28
3.4.3.3 齒輪支撐架設計 29
3.4.4 原型機1測試 31
3.5 原型機2 33
3.5.1 傳動系統改良 33
3.5.2 刀具設計改良 33
3.5.3 其他非活動件改良 35
3.5.3.1 主體外殼設計改良 35
3.5.3.2 刀具支撐架子 35
3.5.3.3 齒輪支撐架改良 35
3.6 控制系統 37
3.6.1 修剪刀具控制 37
3.6.2 移動控制 39
3.7 切割圖製作 40
3.7.1 Desmos 繪圖計算機 40
3.7.2 運動分析 40
3.7.3 刀刃軌跡與切割圖 42
3.7.4 有效切割率定義與計算 44
第四章 結果與討論 46
4.1 原型機測試 46
4.2 控制系統測試 47
4.3 切割圖 48
第五章 結論與建議 64
參考文獻 65
-
dc.language.isozh_TW-
dc.subject修剪機械zh_TW
dc.subject雙動刀往復式切割圖zh_TW
dc.subject電腦輔助設計zh_TW
dc.subject綠牆zh_TW
dc.subject有效切割率zh_TW
dc.subjectGreen wallsen
dc.subjectdual-blade reciprocating cutting diagramen
dc.subjectcomputer-aided designen
dc.subjectpruning machineen
dc.subjecteffective cutting rateen
dc.title應用於綠牆之修剪機械的設計及研究zh_TW
dc.titleDevelopment of a Green Wall Pruning Machineen
dc.typeThesis-
dc.date.schoolyear111-2-
dc.description.degree碩士-
dc.contributor.coadvisor黃振康zh_TW
dc.contributor.coadvisorChen-Kang Huangen
dc.contributor.oralexamcommittee吳剛智;丁健芳zh_TW
dc.contributor.oralexamcommitteeGang-Jhy Wu;Chien-Fang Dingen
dc.subject.keyword綠牆,修剪機械,電腦輔助設計,雙動刀往復式切割圖,有效切割率,zh_TW
dc.subject.keywordGreen walls,pruning machine,computer-aided design,dual-blade reciprocating cutting diagram,effective cutting rate,en
dc.relation.page66-
dc.identifier.doi10.6342/NTU202301526-
dc.rights.note同意授權(全球公開)-
dc.date.accepted2023-07-17-
dc.contributor.author-college生物資源暨農學院-
dc.contributor.author-dept生物機電工程學系-
顯示於系所單位:生物機電工程學系

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