剪切-收集一体式茶叶采摘末端执行器设计与试验

作     者：林桂潮 陈定贤 陈嘉辉 钟凯勇 蔡柳坚 林帆 郑晓鑫 李汪珩 Lin Guichao;Chen Dingxian;Chen Jiahui;Zhong Kaiyong;Cai Liujian;Lin Fan;Zheng Xiaoxin;Li Wangheng

作者机构：仲恺农业工程学院机电工程学院广州510225 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(32101632) 梅州市科技计划项目(211213104831204) 广东省科技创新战略专项资金项目(pdjh2023a0257) 大学生创新创业训练计划项目(S202211347049) 

出 版 物：《机电工程技术》 (Mechanical & Electrical Engineering Technology)

年 卷 期：2023年第52卷第9期

页      码：42-45,172页

摘      要：为了使茶叶采摘机器人能高效连贯地采摘嫩芽,末端执行器应同时具有剪切和收集功能。为此,设计一种剪切—收集一体式采摘末端执行器。以英红九号为对象,测定茶嫩芽外形尺寸和茎秆剪切力学特性;设计一种新型的单自由度平面连杆机构对茶嫩芽进行剪切和抛扬,收集和收纳被扬出的茶嫩芽;对平面连杆机构进行静力学分析,结果表明所产生的剪切力大于剪断茶嫩芽茎秆所需的最大剪切力。仿真实验结果表明:当舵机角速度为310(°)/s时,末端执行器作业时间约为1 s,效率较高,但存在一定动载荷。田间实验表明:末端执行器对茶嫩芽的平均采摘成功率为75%,平均采摘时间为1.5 s。该末端执行器结构简单,具有剪切和收集功能,能够满足茶叶采摘机器人作业需求。

主 题 词：茶叶采摘机器人 末端执行器 平面连杆机构 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1009-9492.2023.09.009

馆 藏 号：203123966...