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苹果采摘机器人末端执行器恒力柔顺机构研制
被引量：
20
1
作者
苗玉彬
郑家丰
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期19-25,共7页
为了减少采摘机器人末端执行器在夹持过程中对果实造成的损伤,该文通过在末端执行器上设置柔顺机构,并对柔顺机构力学性能进行计算,求解果实无损采摘所需的柔顺恒力特性。首先,基于形状函数建立边界条件约束下的柔顺梁非线性常微分控制...
为了减少采摘机器人末端执行器在夹持过程中对果实造成的损伤,该文通过在末端执行器上设置柔顺机构,并对柔顺机构力学性能进行计算,求解果实无损采摘所需的柔顺恒力特性。首先,基于形状函数建立边界条件约束下的柔顺梁非线性常微分控制方程;然后,利用打靶法将上述边值问题重新描述为初值问题,并结合遗传算法进行初值优化求解,采用序列二次规划法优化梁的形状函数,使其在一定变形范围内实现恒力输出;最后,在给出求解所需参数和柔顺机构初始形状参数基础上,以苹果采摘为例,通过优化计算,使柔顺梁对果实的夹持力维持在7.9 N左右,非线性有限元计算和力-位移特性试验验证了计算结果的准确性,多次苹果夹持试验的抓取完好率为95%,验证了该柔顺机构无损夹持苹果的可行性。研究结果可为不同类型果实的恒力夹持提供参考。
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关键词
机器人
末端执行器
设计
恒力
柔顺
机构
打靶法
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职称材料
题名
苹果采摘机器人末端执行器恒力柔顺机构研制
被引量：
20
1
作者
苗玉彬
郑家丰
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期19-25,共7页
基金
上海市科研计划项目(16391901700)
沪农科推字(2018)第1-2号、(2015)第4-1号
上海市工程技术研究中心建设专项(17DZ2252300)
文摘
为了减少采摘机器人末端执行器在夹持过程中对果实造成的损伤,该文通过在末端执行器上设置柔顺机构,并对柔顺机构力学性能进行计算,求解果实无损采摘所需的柔顺恒力特性。首先,基于形状函数建立边界条件约束下的柔顺梁非线性常微分控制方程;然后,利用打靶法将上述边值问题重新描述为初值问题,并结合遗传算法进行初值优化求解,采用序列二次规划法优化梁的形状函数,使其在一定变形范围内实现恒力输出;最后,在给出求解所需参数和柔顺机构初始形状参数基础上,以苹果采摘为例,通过优化计算,使柔顺梁对果实的夹持力维持在7.9 N左右,非线性有限元计算和力-位移特性试验验证了计算结果的准确性,多次苹果夹持试验的抓取完好率为95%,验证了该柔顺机构无损夹持苹果的可行性。研究结果可为不同类型果实的恒力夹持提供参考。
关键词
机器人
末端执行器
设计
恒力
柔顺
机构
打靶法
Keywords
robots
end effectors
design
compliant constant force mechanism
shooting method
分类号
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
苹果采摘机器人末端执行器恒力柔顺机构研制
苗玉彬
郑家丰
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
20
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职称材料
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