苹果采摘机器人末端执行器恒力柔顺机构研制

• 作者: 苗玉彬 郑家丰
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 机器人 末端执行器 设计 恒力柔顺机构 打靶法
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 19-25
• 页数: 7页
• 分类号: TP241
• 字数: 5217字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.10.003

摘要

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	苗玉彬	上海交通大学机械与动力工程学院	50	705	14.0	26.0
2	郑家丰	上海交通大学机械与动力工程学院	1	0	0.0	0.0