摘要
针对现有番茄采摘以人工为主、成本高、效率低等问题,设计了一种刚-柔结合式的多腔室番茄采摘机械手。考虑番茄的物理特性,机械臂采用刚性材料,而末端执行器采用柔性材料;利用SolidWorks建立机械手采摘装置的三维模型,联合ANSYS对柔性采摘手指进行有限元仿真分析,验证机械手的可行性;基于D-H法建立机械臂的正运动学模型,结合蒙特卡洛法利用MATLAB求解分析机械臂的工作区间。仿真分析和数值计算结果表明:柔性采摘手指在0.06 MPa压力时,最大弯曲变形量为159.54 mm,最大应力为2.19 MPa满足摘下番茄所需力的需求,机械臂的工作空间近似半径为1500 mm的球体,末端执行器可以达到番茄植株的每个点。验证了该刚-柔结合式的多腔室番茄采摘机械手能满足采摘需求。
作者
刘德清
熊中刚
张凌云
黄智
徐嘉宏
罗文军
LIU Deqing;XIONG Zhonggang;ZHANG Lingyun;HUANG Zhi;XU Jiahong;LUO Wenjun
出处
《桂林航天工业学院学报》
2024年第5期685-690,701,共7页
Journal of Guilin University of Aerospace Technology
基金
国家自然科学基金项目“太赫兹波与伪表面等离子体激元耦合共振机制及传输特性表征研究”(62241304)
国家自然科学基金项目“液压凿研冲击凿入系统波动力学研究与试验”(51765014)。
作者简介
刘德清,男,河南商丘人。硕士。研究方向:农业机器人;通讯作者:熊中刚,男,湖南常德人。教授,博士。研究方向:机电一体化,农业机器人,太赫兹检测技术。
