果蔬采摘欠驱动机械手爪设计及其力控制 被引量：55

1

作者 金波 林龙贤 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第19期1-8,共8页

为了实现果蔬的无损采摘,采用欠驱动原理设计出一种结构更简单、通用性更强的末端执行器。欠驱动机构是指驱动器数目少于机构本身自由度数目的机构,基于欠驱动原理设计的机械手结构简单可靠,抓取物体时具有形状自适应能力,手指可完全包... 为了实现果蔬的无损采摘,采用欠驱动原理设计出一种结构更简单、通用性更强的末端执行器。欠驱动机构是指驱动器数目少于机构本身自由度数目的机构,基于欠驱动原理设计的机械手结构简单可靠,抓取物体时具有形状自适应能力,手指可完全包络物体,可以通过最大接触力的闭环力反馈控制来实现无损采摘。基于这一设计思想设计出仅靠一个电动机驱动三个手指的机械手爪,通过理论分析、手爪机构设计与建模、结构参数优化,确定设计尺寸制出机械手爪,设计控制电路结合力反馈控制进行抓取试验。试验结果表明该手爪能实现期望的抓取与最大接触力控制功能,并具有控制简单可靠、抓取稳定、不损伤果实等特点。 展开更多

关键词 果蔬采摘 机械手爪 欠驱动 抓取试验 最大接触力控制

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选择性收获机器人技术研究进展与分析 被引量：35

2

作者 苑进 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1-17,共17页

鲜食果蔬成熟度不一致,需依据着色、尺寸等指标有选择地收获,是人工消耗最大、影响产业发展的瓶颈环节。选择性收获技术是农业机器人的重要研究领域,能降低人工成本并提高果蔬利润,已成为国际上果蔬收获技术发展的重要方向。近年来,以... 鲜食果蔬成熟度不一致,需依据着色、尺寸等指标有选择地收获,是人工消耗最大、影响产业发展的瓶颈环节。选择性收获技术是农业机器人的重要研究领域,能降低人工成本并提高果蔬利润,已成为国际上果蔬收获技术发展的重要方向。近年来,以白芦笋为代表等地下部和苹果、草莓、番茄等为代表地上部的鲜食果蔬选择性收获技术进展加快,成为农业机器人的研究热点。本文阐述了近年具有市场化前景的选择性收获技术发展与应用情况,梳理出技术研发的实现路径、应用对象和发展脉络。着重分析了末端执行器与收获机构、收获目标识别与定位技术、选择性收获协同控制技术的共性关键问题,归纳了该领域技术研究的开放性问题。最后,总结了我国选择性收获技术面临的挑战和机遇,针对少人化或无人化果蔬生产的应用场景,指出了产业未来发展与技术产品化需考虑的平衡点。 展开更多

关键词 农业机器人 选择性收获 果蔬采收

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果蔬采摘机器人研究进展 被引量：19

3

作者 刘长林 张铁中 杨丽 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2008年第13期5394-5397,共4页

综述了果蔬采摘机器人的国内外研究现状,介绍了目前大部分典型的果蔬采摘机器人的研究成果。通过分析大部分采摘机器人的工作情况、功能、存在问题,指出了目前采摘机器人的应用与研究过程中的主要难点与制约因素,提出了研究开发的方向... 综述了果蔬采摘机器人的国内外研究现状,介绍了目前大部分典型的果蔬采摘机器人的研究成果。通过分析大部分采摘机器人的工作情况、功能、存在问题,指出了目前采摘机器人的应用与研究过程中的主要难点与制约因素,提出了研究开发的方向与关键技术。 展开更多

关键词 果蔬采摘 机器人 研究进展 关键技术

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农林业采收机器人发展现状 被引量：19

4

作者 陈至灵 姜树海 孙翊 《农业工程》 2019年第2期10-18,共9页

机器人采收是农林业现代化的关键技术之一。文中基于采收机器人采收对象进行分类,主要类型有苹果采收机器人、草莓采收机器人、番茄采收机器人、黄瓜采收机器人和林业采收机器人等,根据采收机器人类型对国内外农林业采收机器人的研究进... 机器人采收是农林业现代化的关键技术之一。文中基于采收机器人采收对象进行分类,主要类型有苹果采收机器人、草莓采收机器人、番茄采收机器人、黄瓜采收机器人和林业采收机器人等,根据采收机器人类型对国内外农林业采收机器人的研究进行了分析,讨论了采收机器人发展过程中涉及的导航避障、视觉系统和末端执行器这些关键技术,通过分析现有采收机器人的优缺点,提出了目前研究中在末端执行器、图像识别技术、导航定位技术、柔性结构和机器人本体设计方面的问题,展望了未来农林业采收机器人的发展方向。 展开更多

关键词 农林业 采收机器人 果蔬采摘 研究进展

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果蔬采摘机器人机械臂研究现状与展望 被引量：18

5

作者 张文翔 张兵园 +1 位作者 贡宇 任妮 《中国农机化学报》 北大核心 2022年第9期232-237,244,共7页

农业生产中果蔬采摘是其中的重要环节,且依赖于大量劳动力的参与,采摘机器人的发展与应用将会极大地改善采摘作业的劳动力依赖问题。采摘机械臂是采摘机器人的关键部分,是采摘机器人研究的一大重点。以采摘机械臂自由度进行分类,梳理总... 农业生产中果蔬采摘是其中的重要环节,且依赖于大量劳动力的参与,采摘机器人的发展与应用将会极大地改善采摘作业的劳动力依赖问题。采摘机械臂是采摘机器人的关键部分,是采摘机器人研究的一大重点。以采摘机械臂自由度进行分类,梳理总结国内外采摘机械臂研究的发展过程和研究现状。针对相同栽培模式下同一果蔬,在采摘机械臂的自由度和构型的选择上缺少标准化方案的问题,提出采摘机械臂研究与农艺的深度结合是未来解决问题的关键。同时,对于刚性本体难适应采摘环境以及关节驱动方式单一的问题,提出采摘机械臂本体的柔性设计以及驱动方式的组合使用将是未来的发展趋势。 展开更多

关键词 果蔬采摘 机械臂 自由度 标准化 柔性设计

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果蔬采摘机器人关键技术研究进展 被引量：14

6

作者 伍荣达 陈天赐 +1 位作者 张世昂 朱立学 《机电工程技术》 2021年第9期128-132,共5页

果蔬机器人采摘技术是我国农业领域的重点研究内容之一。目前的采摘机器人存在定位精度低、采摘周期长、采摘果蔬种类的通用性差等问题。介绍了采摘机器人的国内外研究进展,重点分析了自主采摘机器人的机器视觉系统和末端采摘技术研究进... 果蔬机器人采摘技术是我国农业领域的重点研究内容之一。目前的采摘机器人存在定位精度低、采摘周期长、采摘果蔬种类的通用性差等问题。介绍了采摘机器人的国内外研究进展,重点分析了自主采摘机器人的机器视觉系统和末端采摘技术研究进展,对比了多种检测农作物的视觉识别算法,并梳理了各类水果抓取装置的研究重点。针对目前技术开发中存在的难题,提出了果蔬采摘机器人的发展前景。 展开更多

关键词 农业机器人 果蔬采摘 研究进展 对策分析

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果蔬采摘机械臂结构设计与性能测试 被引量：11

7

作者 王丽丽 范晋伟 +3 位作者 赵博 韦崇峰 孙小文 胡小安 《农业工程》 2017年第2期107-113,23,共8页

针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境,研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用Solid Works建立了机械臂的3维模型,在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上,利用ANSYS和ADAMS分析软件,对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力... 针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境,研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用Solid Works建立了机械臂的3维模型,在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上,利用ANSYS和ADAMS分析软件,对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力学仿真分析。静力学仿真结果表明,机械臂的最大应力为8.181 8 MPa,最大形变为0.000 329 11 m,结构设计合理,强度符合要求;运动学仿真结果表明,机械臂可以精确到达目标位置,运动过程平稳;动力学仿真结果表明,各关节的最大力矩均在安全合理的范围。为进一步验证设计的合理性,对研制的果蔬采摘机械臂进行了性能测试,结果表明机械臂定位精度最大误差±2.5 mm,平均误差±1.1 mm,带载能力3 kg,机械臂运动平稳,可以满足果蔬采摘作业要求。 展开更多

关键词 机械臂 拉格朗日法 静力学 运动学 动力学 果蔬采摘

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新型具有力感知的柔性果蔬采摘机械手研究 被引量：9

8

作者 肖英奎 李永强 +1 位作者 谢龙 付英达 《农机化研究》 北大核心 2017年第10期133-136,共4页

研发了基于设施农业的果蔬采摘机械手,包括具有3个旋转关节自由度的采摘机械臂及具有力反馈功能的三指果蔬采摘末端执行器,并对其控制系统进行了开发。通过采摘模拟试验,验证了其作业性能、采摘效果。试验结果表明:采摘机械手各关节与... 研发了基于设施农业的果蔬采摘机械手,包括具有3个旋转关节自由度的采摘机械臂及具有力反馈功能的三指果蔬采摘末端执行器,并对其控制系统进行了开发。通过采摘模拟试验,验证了其作业性能、采摘效果。试验结果表明:采摘机械手各关节与控制系统配合良好,运行稳定;采摘末端执行器手指控制灵活,传感器响应灵敏,能够实现稳定抓取并不损伤果实,具有推广价值。 展开更多

关键词 果蔬采摘 机械手 柔性抓取 力觉

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面向草莓抓取的气动四叶片软体抓手研制 被引量：7

9

作者 李健 戴楚彦 +2 位作者 王扬威 查富生 苗文亮 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期105-113,共9页

农林业中果蔬的自动化采摘需求日趋强烈,末端抓手是实现无损采摘的关键。传统的末端抓手以刚性结构居多,现有的各种柔性抓手也存在抓取力不足、包覆性不佳等缺点。本文以草莓的无损采摘为研究对象,提出将草莓外部轮廓曲线作为设计曲线,... 农林业中果蔬的自动化采摘需求日趋强烈,末端抓手是实现无损采摘的关键。传统的末端抓手以刚性结构居多,现有的各种柔性抓手也存在抓取力不足、包覆性不佳等缺点。本文以草莓的无损采摘为研究对象,提出将草莓外部轮廓曲线作为设计曲线,设计了一种新型气动四叶片软体抓手。首先,对软体抓手的结构做仿真优化,提出一种安全地附着在目标物表面的设想。然后,在进行草莓表面的最小破坏应力试验的基础上,测试了软体抓手的末端力,验证了其实现无损抓取的可行性。再次,利用动态捕捉技术,研究了软体抓手叶面的弯曲变形规律。最后,选择使用弧线型气体通道的软体抓手进行了草莓抓取测试,结果证明了气动四叶片软体抓手可以实现草莓的无损抓取,抓取成功率达90%,破损率为2%,表明所研制的四叶片软体抓手用于草莓抓取时具有良好的稳定性和实用性,可用于草莓采摘的末端执行器。本研究也可为其他易损果蔬的采摘技术提供理论基础和技术支撑。 展开更多

关键词 果蔬采摘 气动驱动 软体机器人 有限元仿真 草莓抓取实验

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果蔬采摘机器人末端执行器研究现状 被引量：2

10

作者 胡皓若 张跃跃 +2 位作者 周佳良 陈青 王金鹏 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第4期231-236,共6页

目前果蔬采摘大多以人工采摘为主,存在效率低、采摘成本大等缺点,同时随着人口老龄化问题的日益严重,劳动力紧缺,制约农业的快速发展。末端执行器作为果蔬采摘机器人的关键部件,在很大程度上影响着采摘机器人的采摘率和损伤率,对末端执... 目前果蔬采摘大多以人工采摘为主,存在效率低、采摘成本大等缺点,同时随着人口老龄化问题的日益严重,劳动力紧缺,制约农业的快速发展。末端执行器作为果蔬采摘机器人的关键部件,在很大程度上影响着采摘机器人的采摘率和损伤率,对末端执行器的研究具有至关重要的意义。充分阐述当前国内外果蔬采摘机器人的研究现状。根据采摘方式和驱动方式的不同对采摘末端执行器进行归纳,总结出采摘过程中致损原因。通过列举典型采摘末端执行器,分析末端执行器在采摘过程中果实致损的原因;通过对现有采摘机器人末端执行器方案的具体参数对比梳理,提出存在识别定位不准、采摘效率低等问题,并从损伤率、采摘效率等方面对未来末端执行器进行展望。 展开更多

关键词 果蔬采摘 末端执行器 机器人 果实致损 智能化 机械化

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振动式果蔬采摘机械的研究现状与发展趋势 被引量：5

11

作者 逯泽鹏 许威 《林业机械与木工设备》 2022年第3期30-36,共7页

随着果蔬产业采摘成本的提高,越来越多的研究人员进行果蔬机械化采摘的研究,并在开拓果蔬采摘新方式、研发果蔬采摘机械等方面取得了一定的成果。首先阐述了进行果蔬机械化采摘研究的重要意义,并对现有的几种果蔬机械化采摘的研究方向... 随着果蔬产业采摘成本的提高,越来越多的研究人员进行果蔬机械化采摘的研究,并在开拓果蔬采摘新方式、研发果蔬采摘机械等方面取得了一定的成果。首先阐述了进行果蔬机械化采摘研究的重要意义,并对现有的几种果蔬机械化采摘的研究方向进行了对比,说明了振动式采摘机械的优势,然后针对现有的四种形式的振动式采摘机械的国内外研究进展进行了全面的介绍和分析,最后针对振动式采摘机械现有的问题进行了深入地探讨,并对振动式采摘机械今后的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 振动 果蔬采摘 采摘机械

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我国果蔬采摘机器人技术发展现状及展望 被引量：3

12

作者 赵敬 杨化伟 +1 位作者 刘光辉 刘晓童 《农业装备与车辆工程》 2023年第7期23-28,共6页

针对现阶段国内果蔬采摘机器人的不同采摘品种进行综合性汇总,发现其中存在的问题,如缺乏总体规划、功能性单一、通用性灵活性差、果蔬损伤率高、人机交互不足等等,并提出完善功能构造,优化末端控制器,改善采摘算法逻辑,提高设备的通用... 针对现阶段国内果蔬采摘机器人的不同采摘品种进行综合性汇总,发现其中存在的问题,如缺乏总体规划、功能性单一、通用性灵活性差、果蔬损伤率高、人机交互不足等等,并提出完善功能构造,优化末端控制器,改善采摘算法逻辑,提高设备的通用性与可靠性,减少成本和操作难度,优化操作界面等建议,为未来的果蔬采摘机器人的发展提供思路。 展开更多

关键词 机器人 果蔬采摘 发展现状 采摘效率 功能优化

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果蔬采摘动作采集系统设计与试验

13

作者 肖莹 谢铭露 +1 位作者 景一佳 童一飞 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第7期34-40,共7页

为提高果蔬采摘机器人动作的准确性,建立一套可应用于农作物采摘的动作数据库。基于视觉识别技术,结合农业生产中对于果蔬采摘动作判断的实际需求进行分析研究,分别从硬软件设计的角度,设计一种针对果蔬采摘动作的综合采集系统。在硬件... 为提高果蔬采摘机器人动作的准确性,建立一套可应用于农作物采摘的动作数据库。基于视觉识别技术,结合农业生产中对于果蔬采摘动作判断的实际需求进行分析研究,分别从硬软件设计的角度,设计一种针对果蔬采摘动作的综合采集系统。在硬件层面,重点介绍包括UPS电源、运算主机、摄像头等各部件的需求分析及选型结果。在软件层面,介绍软件系统总体架构并将子功能模块化处理,此外重点介绍各功能模块间的软硬件交互方式。最后以苹果的采摘动作为研究对象,设计整机测试试验及动作识别试验来检验系统的完备性。试验结果表明,该动作采集系统对于单一采摘动作的识别具有较高的正确率,识别率达100%。 展开更多

关键词 果蔬采摘 动作采集 视觉识别 动作数据库

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光固化果蔬采摘气动软体抓手设计与试验 被引量：2

14

作者 庄煜 王海涛 +2 位作者 王金峰 沈柳杨 王震涛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期65-73,共9页

针对目前软体抓手的制造方式(如软体平板印刷、失蜡铸造等)存在成型工艺复杂、粘结不牢靠、接缝处易撕裂等问题,设计了一种光固化成型软体采摘抓手一体式结构,通过正、负压驱动,可实现果蔬的自适应抓取。首先,基于Yeoh模型,研究了软体... 针对目前软体抓手的制造方式(如软体平板印刷、失蜡铸造等)存在成型工艺复杂、粘结不牢靠、接缝处易撕裂等问题,设计了一种光固化成型软体采摘抓手一体式结构,通过正、负压驱动,可实现果蔬的自适应抓取。首先,基于Yeoh模型,研究了软体驱动器弯曲变形运动中的非线性力学特性,得出腔体内部压强与驱动器弯曲角度之间的非线性关系模型。然后,通过Abaqus有限元软件分析软体驱动器的弯曲特性,得到各主要结构参数对弯曲角度的影响规律,并结合正交试验法得到最佳的结构参数组合:软体驱动器的腔体壁厚为1.6 mm、腔体个数7、腔体间隙3 mm、底层厚度3 mm。最后,根据最佳的结构参数组合制造软体采摘抓手样机,并将其安装在试验平台上进行果蔬抓取试验,验证了光固化一体成型软体采摘抓手的实用性。 展开更多

关键词 光固化 果蔬采摘 软体抓手 有限元仿真

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基于RBF网络的果蔬采摘机器人运动轨迹控制研究 被引量：3

15

作者 薛亮 樊卫国 汪小志 《农机化研究》 北大核心 2016年第9期229-233,共5页

为了提高果蔬采摘机器人机械手运动的精确性,提高机器人移动的效率,提出了一种基于遗传算法和RBF网络的机器人运动轨迹控制方法,并对果蔬机器人机械手的活动和整体的移动轨迹进行优化,有效地提高了果蔬采摘机器人的工作精度和作业效率... 为了提高果蔬采摘机器人机械手运动的精确性,提高机器人移动的效率,提出了一种基于遗传算法和RBF网络的机器人运动轨迹控制方法,并对果蔬机器人机械手的活动和整体的移动轨迹进行优化,有效地提高了果蔬采摘机器人的工作精度和作业效率。为了验证设计的采摘机器人的可靠性,在大棚内对机器人的采摘性能进行了测试,包括机器人移动路径规划和机械手路径规划。通过测试发现:使用RBF神经网络算法可以有效地控制机械手在三维空间内的运动;在遗传算法控制下,机器人可以通过较少的计算次数利用神经网络算法搜索得到最优路径,计算精度达到了99%以上。其计算精度及效率高,为高效果蔬采摘机器人的设计提供了较有价值的参考。 展开更多

关键词 RBF神经网络 果蔬采摘 遗传算法 轨迹控制 机器人 机械手

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基于滑觉检测的农业机器人果蔬柔性抓取控制研究 被引量：3

16

作者 张娓娓 袁路路 《农机化研究》 北大核心 2017年第6期228-232,共5页

果蔬采摘是水果蔬菜生产种植中最繁琐、最耗时间、最费精力的部分之一,直接影响果蔬日后的价值和销售。随着经济的快速发展、外出务工人员增多及农业劳动力减少,劳动力在果蔬种植成本所占比例越来越大。实现果蔬自动化采摘是降低成本、... 果蔬采摘是水果蔬菜生产种植中最繁琐、最耗时间、最费精力的部分之一,直接影响果蔬日后的价值和销售。随着经济的快速发展、外出务工人员增多及农业劳动力减少,劳动力在果蔬种植成本所占比例越来越大。实现果蔬自动化采摘是降低成本、释放农业劳动力的重要举措。20世纪80年代,美国成功生产了世界上第1台西红柿采摘机器人。近年来,随着信息技术和自动化技术的高速发展,农业采摘机器人的研究和开发取得了很大进步,但对果蔬柔性抓取的研究进展较慢。为此,基于滑觉传感检测技术与果蔬损伤机理,以农业机器人采摘控制系统为研究平台,运用离散小波变换算法,从传感器和抓取力控制着手,深入研究和设计了农业机器人柔性无损采摘控制系统。试验表明:系统运行稳定,可靠性强,对实现果蔬柔性采摘具有十分重要的应用意义。 展开更多

关键词 果蔬采摘 柔性抓取 滑觉检测 小波变换

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果蔬采摘欠驱动灵巧机械手的设计 被引量：2

17

作者 杨婕 赵晓栋 +1 位作者 宋申祥 张兆德 《机械工程师》 2015年第5期93-95,共3页

欠驱动机构是指驱动器数目少于机构本身自由度数目的机构。为了实现果蔬的无损采摘,通过理论分析、指端结构设计、传动机构设计和驱动机构设计与建模仿真,设计出一种灵活性高、结构简单的果蔬采摘欠驱动灵巧机械手。该机械手抓取物体时... 欠驱动机构是指驱动器数目少于机构本身自由度数目的机构。为了实现果蔬的无损采摘,通过理论分析、指端结构设计、传动机构设计和驱动机构设计与建模仿真,设计出一种灵活性高、结构简单的果蔬采摘欠驱动灵巧机械手。该机械手抓取物体时具有形状自适应能力,可完全包络物体实现无损采摘,且体积小、成本低,能够适应农业采摘自动化技术的推广。 展开更多

关键词 果蔬采摘 无损采摘 欠驱动 机械手 仿真

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智能机器人在农业自动化领域的应用探究 被引量：1

18

作者 贾佳 崔建鹏 《开封大学学报》 2023年第4期83-88,共6页

从梨树“梨”采摘的视觉识别、图像处理、采摘机械臂作业角度出发,提出基于改进的SSD神经网络剪枝模型、RGB-D深度相机感知技术、6轴D-H仿人手机械臂等软硬件技术,建立起“梨”采摘目标定位识别、采摘物选择的智能机器人系统,运用深度... 从梨树“梨”采摘的视觉识别、图像处理、采摘机械臂作业角度出发,提出基于改进的SSD神经网络剪枝模型、RGB-D深度相机感知技术、6轴D-H仿人手机械臂等软硬件技术,建立起“梨”采摘目标定位识别、采摘物选择的智能机器人系统,运用深度相机及目标定位系统标定“梨”图像的像素坐标,并将像素坐标系坐标转换为世界坐标系坐标。仿真实验结果显示,基于双目深度相机对梨目标进行图像采集、三维空间坐标定位,利用改进的SSD神经网络剪枝模型完成自然环境下梨采摘操作的仿真建模,可在复杂环境区域内实现多目标的识别定位检测,得到智能机器人采摘的精度最优。 展开更多

关键词 智能机器人 农业自动化 果蔬采摘 图像采集

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采摘竞赛机器人设计 被引量：2

19

作者 余海波 刘天悦 +1 位作者 史颖刚 刘利 《黑龙江农业科学》 2020年第7期135-138,共4页

为提高果蔬采摘竞赛机器人的作业精准度,设计了采摘竞赛机器人的机械系统、电气系统和控制算法。机械系统包括机器人底盘系统和采摘执行机构;以STM32为控制核心,搭载语音模块、视觉模块、循迹模块、陀螺仪、直流电机驱动器和舵机控制器... 为提高果蔬采摘竞赛机器人的作业精准度,设计了采摘竞赛机器人的机械系统、电气系统和控制算法。机械系统包括机器人底盘系统和采摘执行机构;以STM32为控制核心,搭载语音模块、视觉模块、循迹模块、陀螺仪、直流电机驱动器和舵机控制器,构建了机器人的控制系统。根据比赛要求和流程,设计了整体程序控制算法、底盘运动算法、手眼协调采摘算法,实现了果蔬采摘机器人的竞赛功能,并在竞赛中验证了该设计的有效性。 展开更多

关键词 竞赛机器人 果蔬采摘 STM32 陀螺仪 机器视觉

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果蔬采摘刚度增强型软体抓手设计与试验 被引量：1

20

作者 田辉 张驻军 +3 位作者 王玲 陈永 李锐霞 吴鑫 《中国农机化学报》 北大核心 2021年第10期1-6,共6页

针对目前软体末端执行器在果蔬采摘领域存在刚度低、指尖力小等问题,在多腔体型软体末端执行器的基础上,提出一种通过对发生层的腔体顶部及两侧增加限制性材料以增大夹持力的方法。建立数学模型分析执行器末端位置与输入气压之间的关系... 针对目前软体末端执行器在果蔬采摘领域存在刚度低、指尖力小等问题,在多腔体型软体末端执行器的基础上,提出一种通过对发生层的腔体顶部及两侧增加限制性材料以增大夹持力的方法。建立数学模型分析执行器末端位置与输入气压之间的关系;采用Abaqus软件仿真分析执行器弯曲角度、支反力的变化规律;通过对比试验进行抓取验证。有限元仿真与试验结果表明:发生层限制性材料的增加在不影响执行器弯曲性能的前提下,不仅能很好地减小气球效应,而且能够承载更高的工作压强;弯曲角度和压强一定时,增强型执行器的支反力明显大于传统软体执行器,增强型软体抓手最大抓取重量约为414 g,传统型软体抓手最大抓取重量约为108 g,抓取重量约为传统抓手的4倍。 展开更多

关键词 软体末端执行器 果蔬采摘 刚度增强 Abaqus仿真

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