脐橙采摘机器人末端执行器设计与试验

作     者：徐丽明 刘旭东 张凯良 邢洁洁 袁全春 陈俊威 段壮壮 马帅 于畅畅 Xu Liming;Liu Xudong;Zhang Kailiang;XingJiejie;Yuan Quanchun;Chen Junwei;Duan Zhuangzhuang;Ma Shuai;Yu Changchang

作者机构：中国农业大学工学院北京100083 

基　　金：现代农业产业技术体系建设专项资金资助(CARS-29) 南方山地果园智能化管理技术与装备协同创新中心(JX2014XCHJ07) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2018年第34卷第12期

页      码：53-61页

摘      要：针对脐橙无损采摘的需求,基于欠驱动原理设计了一种双V型手指脐橙采摘机器人末端执行器,主要由吸附机构、夹持机构和旋切机构3部分组成,吸附机构可以实现果实与果簇快速分离,夹持机构能够对果实进行无损稳定夹持,旋切机构可以将果实与果梗快速分离。建立脐橙数学模型并分析了手指工作空间。依据夹持机构的受力分析,并对关键部件进行了选型。结合电阻式薄膜压力传感器设计了手指的力反馈系统,使夹持机构达到稳定无损采摘要求。搭建末端执行器实体样机,以步进电机转速为因素,以单果采摘时间、采摘成功率和损伤率为指标,进行了105次采摘试验,根据试验结果,选取250 r/min作为最佳步进电机转速,此时单果采摘时间为1.76 s,采摘成功率为94.28%,损伤率为0。该文研究的脐橙采摘末端执行器采摘速度高、控制难度低、与机械臂集成度高,可为脐橙采摘机器人的整体研发提供参考。

主 题 词：机器人 设计 控制 脐橙 无损采摘 末端执行器 

学科分类：080202[080202] 0828[工学-建筑类] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.12.007

馆 藏 号：203298968...