草莓无损采摘机器人末端执行器结构设计与试验
董雅文1
李铮1
张宝锋2
宋栓军1
1.西安工程大学 机电工程学院,西安 7100482.西安理工大学 机械与精密仪器工程学院,西安 710048
摘要：[目的]针对现有草莓采摘末端执行器夹持力控制不佳、易损伤果实或抓取不牢的问题,设计一种同时夹持果实与果梗的无损采摘末端执行器,通过连杆组与扭力弹簧控制最大夹持力,避免采摘过程中果实受损.[方法]首先,建立果实夹持机构的运动轨迹与输出力矩数学模型,设计适配的扭力弹簧参数,借助Adams软件仿真运动轨迹与接触力,利用WorkBench软件的Ls-Dyna模块分析夹持时草莓的应力与变形;其次,建立果梗夹持机构模型,求解稳定夹持与切割果梗所需的力;最后,制作样机并按果梗直径分3组开展采摘试验,对比采摘前、后果实损伤程度.[结果]结果表明,该执行器可夹持直径24～60 mm的草莓,最大接触力为0.80 N、最大应力为57 640 Pa、最大变形为0.677 mm,均在草莓耐受范围内;果梗切割最小驱动力为13.59 N,采摘成功率为95%,满足草莓无损采摘作业要求.
关键词：草莓采摘机器人末端执行器结构设计有限元软件仿真分析
分类号：S24(农业电气化与自动化)TP241(自动化技术及设备)
资助基金：陕西省重点研发计划项目(2023-YBGY-349)
论文发表日期：2026-02-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 175-184 )
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