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题名樱桃番茄串采摘运动仿真和末端执行器设计
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作者
冯生
张秀花
张明
李江涛
朱欣悦
黄征
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机构
河北农业大学机电工程学院
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出处
《农机化研究》
北大核心
2025年第9期115-121,共7页
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基金
河北省重点研发计划项目(20327207D)。
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文摘
我国樱桃番茄采摘主要以人工为主,成本高,效率低,且易出现掉果、破损等问题。为此,设计了一种夹持式串收末端执行器,以实现樱桃番茄的无损机械采摘。首先对樱桃番茄进行了物理力学特性测量,提出了“挠性杆-铰链-刚性杆-链接点-球杆体”力学模型,并对其进行柔性化处理及仿真,通过将仿真结果与真实试验中的番茄串摆动曲线进行对比,确认了番茄串运动仿真的合理性;随后对番茄串在采摘过程及夹持移动过程进行碰撞仿真,得出在碰撞面上覆盖橡胶层可较好地减少掉粒现象,且果粒间碰撞力和果柄膨大节处所受拉力是影响番茄串损伤和掉粒的主要内在因素;进一步对末端执行器夹持番茄串的过程进行运动仿真分析,得到末端执行器夹持番茄串向右、向前、向后、向上、向下运动时,番茄串不会受到损伤或掉落的最大加速度分别为8、8、6、8、8 m/s^(2);最后,进行样机采摘试验,试验结果表明该末端执行器可有效减少番茄串在运动中的损伤,提高采摘效率。
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关键词
樱桃番茄串
无损采摘
运动仿真
力学特性
末端执行器
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Keywords
cherry tomato string
non-destructive picking
motion simulation
mechanical property
end effector
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分类号
S225.92
[农业科学—农业机械化工程]
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