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苹果机械化采收技术与装备研究现状 被引量：1
1
作者 陈青 吴玄博 +3 位作者 殷程凯 郭自良 丁文芹 周宏平 《林业工程学报》 北大核心 2025年第3期13-24,共12页
苹果作为重要的水果,以其较高的经济价值,成为农民增收的重要来源。然而,苹果在采收过程中存在劳动力短缺、采摘效率低下等问题,对苹果产业的发展构成了严峻挑战,因此,加强苹果机械化采收技术及配套装备的开发,对于提高收获效率和保证... 苹果作为重要的水果,以其较高的经济价值,成为农民增收的重要来源。然而,苹果在采收过程中存在劳动力短缺、采摘效率低下等问题,对苹果产业的发展构成了严峻挑战,因此,加强苹果机械化采收技术及配套装备的开发,对于提高收获效率和保证果品质量起着重要作用。在此背景下,首先综述了苹果振动式采收、采摘作业平台、采摘机器人3类机械化采收技术,并对目前国内外已商品化的采收设备进行概述。其中,分别探讨了苹果振动采收机械及减损技术进展,以及与种植模式相结合实现规模化收获的情况;梳理了国内外苹果采摘作业平台的差异化发展,分类总结了两种采摘作业平台的研究特点;介绍了苹果采摘机器人研究现状,归纳出国内多臂协同采摘机器人研发热点。在此基础上,根据国内对于鲜食苹果成熟度和品质的高度要求,以及目前农业智能化机器人的发展方向,详细阐述了苹果采摘机器人在果实识别、定位以及精准抓取方面所涉及的核心技术,旨在确保机器人准确无误地抓取识别选中的苹果。最后,分析了3类苹果采收机械现存的问题及未来发展方向,并进一步总结了农机与农艺结合、降低设备成本的整体研究趋势,以期为国内苹果机械化采收技术和装备研发提供借鉴。 展开更多
关键词 苹果采摘 振动式采收 采摘作业平台 采摘机器人 识别定位 末端执行器
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六杆式西兰花采收末端执行机构优化设计与试验
2
作者 赵雄 王利辉 +2 位作者 贾元武 陈建能 俞高红 《农业机械学报》 北大核心 2025年第7期394-402,共9页
针对目前西兰花采收末端执行机构存在结构尺寸大和质量大的问题,本文设计了一种结构紧凑、运动空间小、质量小的六杆式西兰花采收末端执行机构。测量西兰花物理特性,对西兰花茎秆组织的切割力进行评价,设定刀具入切角为90°、刀具... 针对目前西兰花采收末端执行机构存在结构尺寸大和质量大的问题,本文设计了一种结构紧凑、运动空间小、质量小的六杆式西兰花采收末端执行机构。测量西兰花物理特性,对西兰花茎秆组织的切割力进行评价,设定刀具入切角为90°、刀具切割力为100 N。根据西兰花物理参数和生长状态确定六杆式采收末端执行机构方案,建立末端六杆机构运动学与动态静力数学模型,采用遗传算法以外部驱动力最小和理论轨迹实际轨迹差值最小为目标对末端执行机构参数进行双目标优化,优化后得到六杆结构杆长及末端六杆机构最小驱动力矩,其扭矩为1.37 N·m,得出优化后刀具切割轨迹且轨迹优化差值为1.29 mm,其单侧刀具与最大花球距离为25 mm。最后,根据优化结果选定额定功率为400 W伺服电机作为动力源,以优化后机构参数设计验证了样机并开展了采收末端执行机构试验。试验结果表明,末端执行机构试验采收成功率为92.5%,验证了六杆式西兰花采收末端执行机构具有良好的采收性能。 展开更多
关键词 西兰花 采收 末端执行机构 动态静力分析 机构优化
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温室穴盘苗多末端补苗移植机构设计与试验
3
作者 童俊华 王钦源 +3 位作者 李振 娄海峰 李亚涛 武飞龙 《农业机械学报》 北大核心 2025年第7期227-235,共9页
在温室穴盘育苗过程中,存在种苗漏播、长势不良等现象,为保证出厂苗品级,需要将这些劣苗的苗坨剔除并补栽健康钵苗。现有的取苗末端执行器主要适用于大苗龄钵体苗,对小苗龄、弱根系钵体苗适应性差,为此设计了一种适用小空间取植苗的柔... 在温室穴盘育苗过程中,存在种苗漏播、长势不良等现象,为保证出厂苗品级,需要将这些劣苗的苗坨剔除并补栽健康钵苗。现有的取苗末端执行器主要适用于大苗龄钵体苗,对小苗龄、弱根系钵体苗适应性差,为此设计了一种适用小空间取植苗的柔性末端执行器及其成排多末端补苗作业机构。柔性末端执行器可单独控制,在取苗时爪片下降过程中逐步收拢,对苗坨形成渐进式夹紧作业。以一串红、石竹、四季海棠、矮牵牛穴盘苗为研究对象,对柔性取植末端执行器进行刚柔耦合动力学分析,开展柔性取植末端执行器的三因素三水平补苗移植正交试验。结果表明:影响苗坨完整度的试验因素由大到小为爪片间距、爪片宽度、基质含水率,确定最优参数组合为爪片间距21 mm,爪片宽度18 mm,基质含水率55%~60%。在最优参数组合下对穴盘苗进行末端执行器补苗移植性能验证试验,结果表明,钵苗移植成功后其苗坨完整度在85%以上,满足补苗移植作业需求,整机补苗效率为2105株/h(约为68盘/h),该研究可为温室穴盘育苗自动化补苗作业提供参考。 展开更多
关键词 温室穴盘苗 补苗移植 渐进式夹取 多末端执行器
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成簇沙果采摘末端执行器的设计及实验研究
4
作者 李三平 王琦宇 +3 位作者 吴立国 袁龙强 齐佳美 孙腾佳 《工程设计学报》 北大核心 2025年第1期51-61,共11页
针对在成簇沙果机械采摘过程中采摘成功率低、果实易损伤及采摘方式不合理等问题,设计了一种刚柔耦合的成簇沙果采摘末端执行器。用硅胶制作软体手指以包裹沙果,采用对切的方式对果梗进行剪切。通过单因素试验确定了剪切气压、刀片厚度... 针对在成簇沙果机械采摘过程中采摘成功率低、果实易损伤及采摘方式不合理等问题,设计了一种刚柔耦合的成簇沙果采摘末端执行器。用硅胶制作软体手指以包裹沙果,采用对切的方式对果梗进行剪切。通过单因素试验确定了剪切气压、刀片厚度、驱动气压对采摘成功率的影响及其取值范围,在此基础上进行三因素三水平的响应面分析,研究各因素对采摘成功率的交互影响。以四果、五果采摘成功率为响应值建立二次项回归模型,以采摘成功率为评价指标对各因素进行优化,结果表明:对采摘成功率的影响从大到小依次为剪切气压、刀片厚度、驱动气压;当剪切气压为0.260MPa、刀片厚度为0.4mm、驱动气压为0.09MPa时,末端执行器具有最高的采摘成功率,三果、四果、五果采摘成功率可分别达到100%、100%、91.29%。对参数优化结果进行实验验证,结果表明,该采摘末端执行器能完成采摘任务,且三果、四果、五果采摘成功率可分别达到100%、100%、91%,满足了采摘预期要求。采用该末端执行器可以减少沙果采摘劳动力,这为其他成簇水果的采摘提供了新的思路。 展开更多
关键词 成簇沙果采摘 末端执行器 响应面优化 采摘成功率
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番茄采摘末端执行器控制系统设计与研究
5
作者 胡晓平 赵晨 +2 位作者 李亚芹 付彦伟 李彩花 《农机使用与维修》 2025年第8期33-36,共4页
针对番茄采摘末端执行器自动化需求,设计了一种基于气-电协同控制的末端执行器系统。该装置采用模块化架构构建气动控制系统,集成空气压缩机、电磁阀、真空吸附装置及柔性薄膜压力传感器,通过STM32微控制器实现闭环控制。系统融合Wi-Fi... 针对番茄采摘末端执行器自动化需求,设计了一种基于气-电协同控制的末端执行器系统。该装置采用模块化架构构建气动控制系统,集成空气压缩机、电磁阀、真空吸附装置及柔性薄膜压力传感器,通过STM32微控制器实现闭环控制。系统融合Wi-Fi/蓝牙双模通信协议,在采摘阶段通过真空吸盘与气动夹爪协同作用,配合压力传感器实时监测接触力,当压力值进入预设阈值范围时触发稳压锁定机制,可以有效降低采摘过程中的果实损伤率。硬件电路采用四路光耦隔离继电器实现电磁阀精准控制,定制的多功能工控板有集成信号调理模块和双阈值检测系统,试验通过三色LED状态指示模拟采摘过程中随着输入气压压力的变化,系统的预警反馈状态。为后续实现系统控制比例压力阀达到自适应调节系统压力的功能奠定基础。 展开更多
关键词 末端执行器 气动系统设计 控制系统设计 模拟试验
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旋拧式油茶果采摘末端执行器的研制与试验 被引量：1
6
作者 甄乾广 王金鹏 +2 位作者 周宏平 何萌 周磊 《林业工程学报》 北大核心 2025年第3期138-145,共8页
为了解决现有油茶果采摘装置体积大、花苞和枝条损伤大等问题,面向油茶果精准采摘的需求提出一种适用于油茶果采摘机器人的变直径、多果实采摘方法,设计轻巧紧凑的末端执行器方案。该末端由减速电机带动驱动轮转动,3根三角形布置的弹性... 为了解决现有油茶果采摘装置体积大、花苞和枝条损伤大等问题,面向油茶果精准采摘的需求提出一种适用于油茶果采摘机器人的变直径、多果实采摘方法,设计轻巧紧凑的末端执行器方案。该末端由减速电机带动驱动轮转动,3根三角形布置的弹性带分别将动力从驱动轮传递到6个呈正六边形布局的从动轮,每个带轮带动与其固定连接的手指转动,该设计使末端执行器的整体质量为1.2 kg。进行油茶果分离所需的拉力和扭力的测量试验,发现最大扭力为0.066 N·m,最大拉力为25.4 N,为末端执行器的结构设计提供依据。试制旋拧式油茶果采摘末端执行器的物理样机,并分别进行油茶果采摘室内试验和果园试验,在实验室采摘平台上进行的60组模拟采摘试验得到果实的平均采摘成功率达到78.33%,花苞损伤率低于5%。果园实地采摘试验发现,电机转速222 r/min为最佳采摘转速,此时平均采摘成功率为70%,不考虑视觉定位油茶果的耗时,末端执行器单果采摘时间为3~5 s,对花苞损伤低于5%。 展开更多
关键词 油茶果 柔性末端执行器 旋拧采摘 精确采摘
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欠驱动式茶叶采摘末端执行器优化设计与试验 被引量：2
7
作者 林桂潮 郑晓鑫 +3 位作者 曾文勇 何子健 李汪珩 朱立学 《农业机械学报》 北大核心 2025年第1期133-140,共8页
针对名优茶采摘末端执行器作业成功率低的问题,对一款欠驱动式末端执行器进行优化设计。以英红九号为对象,对其嫩芽的物理和力学特性进行测定;分析末端执行器的结构及工作原理,根据末端执行器在初始、剪切和后抛等3个工作状态下的杆长... 针对名优茶采摘末端执行器作业成功率低的问题,对一款欠驱动式末端执行器进行优化设计。以英红九号为对象,对其嫩芽的物理和力学特性进行测定;分析末端执行器的结构及工作原理,根据末端执行器在初始、剪切和后抛等3个工作状态下的杆长几何关系建立多个等式和不等式约束条件,以杆长之和最小作为目标函数,运用信赖域寻优算法将总杆长缩短25.33%;对末端执行器进行静力学分析,解得所产生的剪切力为7.0 N,大于剪断茎秆所需的极限剪切力。对夹持位置、生长角度和一芽多叶等关键因素开展单因素试验,结果表明:当夹持位置为4~8 mm、生长角度为70°~90°、采摘对象为单芽或一芽一叶时,末端执行器作业效果达到最佳,成功率为93.30%~95.00%,平均采摘时间为0.64 s,均优于优化前末端执行器。优化后末端执行器作业成功率得到明显提高,体型明显减小。 展开更多
关键词 茶叶采摘机器人 末端执行器 欠驱动机构 优化设计 田间试验
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圣女果串采收末端执行器的设计与实验 被引量：1
8
作者 李小平 孙丙宇 《农机化研究》 北大核心 2025年第3期103-110,共8页
为提高圣女果采摘效率和降低果实损伤,设计了圣女果串采收末端执行器。其末端结构采用平面四连杆驱动夹持剪切机构,夹持机构采用自补偿设计,使夹持与剪切动作一体化完成。同时,基于螺旋理论,建立接触模型,验证分析了夹持结构的力封闭性... 为提高圣女果采摘效率和降低果实损伤,设计了圣女果串采收末端执行器。其末端结构采用平面四连杆驱动夹持剪切机构,夹持机构采用自补偿设计,使夹持与剪切动作一体化完成。同时,基于螺旋理论,建立接触模型,验证分析了夹持结构的力封闭性,并对整体装置进行了动力学和运动学分析与仿真。室内实验结果表明:整串采摘的夹持成功率为100%,剪切成功率为86.7%。 展开更多
关键词 圣女果 串采收 末端执行器 夹持剪切一体化 运动学仿真
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菠萝机械化采摘技术与装备研究进展及发展趋势 被引量：1
9
作者 陈志轩 王宏轩 +2 位作者 李海亮 于珍珍 汪春 《农机化研究》 北大核心 2025年第6期1-7,41,共8页
菠萝是一种重要的热带水果,其采摘工作属于劳动密集型,故采摘机械化已成为菠萝种植业的重要研究方向之一。为此,基于传统菠萝采摘方法和机械化采摘的优点和局限性,概述了国内外菠萝采摘机械化的研究进展和应用现状。目前,菠萝采摘机械... 菠萝是一种重要的热带水果,其采摘工作属于劳动密集型,故采摘机械化已成为菠萝种植业的重要研究方向之一。为此,基于传统菠萝采摘方法和机械化采摘的优点和局限性,概述了国内外菠萝采摘机械化的研究进展和应用现状。目前,菠萝采摘机械化技术主要包括果实检测识别、定位和末端执行器设计等,这些技术在采摘效率、采摘质量等方面都取得了显著的提升,但也存在一定的问题,如效率低、识别率低、损伤率高和成本高等。随着人工智能、机器视觉和机器学习等技术的发展,未来菠萝采摘机械的设计将更加注重实用性和经济性,以适应不同菠萝种植地区和采摘需求。其中,菠萝采摘机械的感知能力、定位精度和动作控制将是关键研究方向。 展开更多
关键词 菠萝 采摘机械化 识别 定位 末端执行器 研究进展 发展趋势
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设施番茄采摘机器人末端执行器设计与试验 被引量：1
10
作者 杨鑫宇 杨启志 +2 位作者 刘磊 钟霞 曲广一 《农机化研究》 北大核心 2025年第11期126-134,共9页
针对设施番茄采摘机器人末端执行器作业时存在采摘成功率不高、番茄夹损、枝叶遮挡等问题,设计了一款带有可伸缩吸盘的三爪设施番茄采摘机器人末端执行器。重点研究了该末端执行器的夹持特性,首先以设施粉太郎品种的番茄为研究对象,对... 针对设施番茄采摘机器人末端执行器作业时存在采摘成功率不高、番茄夹损、枝叶遮挡等问题,设计了一款带有可伸缩吸盘的三爪设施番茄采摘机器人末端执行器。重点研究了该末端执行器的夹持特性,首先以设施粉太郎品种的番茄为研究对象,对其力学特性进行试验研究,为末端执行器的设计和力学分析提供理论依据;然后,通过对番茄受力分析得出夹持力的范围,基于末端执行器夹爪运动学分析确定末端执行器各关节参数和运动学参数;最后,通过夹爪与番茄相互作用分析确定夹持番茄运动过程满足力学设计要求,通过ADAMS仿真验证末端执行器的运动学参数和力学参数,并进行实地试验。试验结果表明,单果采摘耗时约为5.4 s,采摘成功率可达88%,满足番茄机械化采摘的要求。 展开更多
关键词 设施番茄 采摘机器人 末端执行器 夹持力 运动学 仿真
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芒果采摘机器人设计与试验 被引量：1
11
作者 黄进洋 尹成海 +3 位作者 娄开然 张斌 张慧明 付威 《石河子大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期152-159,共8页
芒果为热带地区特色水果之一,芒果采收作业主要以人工为主,存在劳动强度大、成本高等问题,亟待开展芒果机械化采收技术研究。为了自动识别果实并完成采摘、收集工作,本研究基于芒果农艺生长信息设计了一种芒果采摘机器人,通过采用YOLOv... 芒果为热带地区特色水果之一,芒果采收作业主要以人工为主,存在劳动强度大、成本高等问题,亟待开展芒果机械化采收技术研究。为了自动识别果实并完成采摘、收集工作,本研究基于芒果农艺生长信息设计了一种芒果采摘机器人,通过采用YOLOv5对芒果果实目标进行识别,结合深度相机D435i提供的深度信息获取采摘点的三维信息;设计了一种剪夹一体式的末端执行器,以有效降低芒果的机械损伤;基于ROS系统开发了芒果采摘机器人控制系统;在实验室环境下进行了测试试验。试验结果表明:芒果采摘机器人对果实识别的平均时间为30.41 ms,平均采摘时间为19.8 s,采摘率为90.8%,验证了采摘机器人的控制精度及稳定性。本研究为芒果采摘作业提供了技术支撑,有助于推动农业智能化发展。 展开更多
关键词 芒果采摘 机器人 末端执行器 控制系统
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末端位置表达下机器人执行器抓取力控制 被引量：1
12
作者 褚含冰 张娴静 贾更新 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期302-307,共6页
机器人的末端执行器通常由多个关节和连杆组成,其位置和姿态涉及复杂的运动学。由于机器人工作空间的非线性特性、关节间的耦合效应等因素,精确计算末端执行器的位置变得非常复杂,导致机器人在动态环境中执行抓取动作时抓取力控制难度... 机器人的末端执行器通常由多个关节和连杆组成,其位置和姿态涉及复杂的运动学。由于机器人工作空间的非线性特性、关节间的耦合效应等因素,精确计算末端执行器的位置变得非常复杂,导致机器人在动态环境中执行抓取动作时抓取力控制难度极大。为此,提出了机器人末端执行器抓取力控制。确定驱动关节参数,引入机器人的D-H参数,建立相邻关节坐标系的齐次变换矩阵,获得末端执行器位置,清晰描述机器人连杆和关节之间的相对几何关系;基于此,建立相机、图像、像素和末端执行器位置坐标系映射关系,得到内、外参数矩阵,提取虚拟位姿。通过阻抗算法与PD控制算法求解虚拟位姿期望的机器人末端执行器加速度,结合逆动力学获取各关节的驱动力,并将接触力与关节角度、关节角速度等数据输入到控制器内,完成机器人末端执行器抓取力控制。通过实验结果可知,研究方法控制下,机器人末端执行器关节的角度在(-0.10~0.09)rad之间波动,波动范围非常小,证明所提方法能够有效控制机器人末端执行器抓取力,实现稳定且准确地抓取物体,避免了滑落或损坏。 展开更多
关键词 虚拟位姿提取 抓取力控制 机器人末端执行器 接触力矩 关节响应
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基于EDEM-ADAMS耦合仿真的穴盘苗末端执行器设计
13
作者 梁桀 朱华吉 +2 位作者 郭旺 缪祎晟 吴华瑞 《农机化研究》 北大核心 2025年第12期10-19,共10页
针对现有夹取式末端执行器在取苗作业时稳定性和一致性差的问题,设计了一种基于多连杆机构的穴盘苗末端执行器。根据其结构组成和工作原理,使用矢量方程法建立运动学模型,结合穴盘苗基质的受力和根系分布情况,对整体的结构进行参数设计... 针对现有夹取式末端执行器在取苗作业时稳定性和一致性差的问题,设计了一种基于多连杆机构的穴盘苗末端执行器。根据其结构组成和工作原理,使用矢量方程法建立运动学模型,结合穴盘苗基质的受力和根系分布情况,对整体的结构进行参数设计。利用ADAMS构建末端执行器的虚拟样机并进行仿真,结果表明结构参数满足穴盘苗取苗工作的需要,验证了设计的正确性与可行性。在EDEM中建立穴盘苗基质模型,通过EDEM-ADAMS耦合仿真末端执行器夹取穴盘苗基质的工作过程,分析基质颗粒在苗针插入过程中的受力和形变状况。以夹取时间和夹取角度为试验因素,以基质颗粒的最大形变量与最大接触力为试验指标进行试验设计,当苗针夹取角度为14.9°时,基质颗粒所受到的最大形变量和接触力最小。此外,夹取时间对基质颗粒的最大形变量和接触力没有显著影响。研究结果可为提高穴盘苗移栽机的工作效率提供参考。 展开更多
关键词 自动移栽机 末端执行器 穴盘苗 EDEM-ADAMS 耦合仿真
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名优茶采摘机器人整机机械技术研究进展与展望
14
作者 贾江鸣 王登艺 +4 位作者 贺磊盈 武传宇 陈建能 张建义 李亚涛 《农业机械学报》 北大核心 2025年第8期193-206,共14页
名优茶采摘是茶园生产劳作中劳动力需求最多的环节,随着劳动力短缺和劳动力成本不断上升,已严重制约名优茶产业的持续健康发展。农业机器人是机器人领域的重要分支,农业采摘机器人代替人工采摘作业成为现代农业发展的重要趋势。名优茶... 名优茶采摘是茶园生产劳作中劳动力需求最多的环节,随着劳动力短缺和劳动力成本不断上升,已严重制约名优茶产业的持续健康发展。农业机器人是机器人领域的重要分支,农业采摘机器人代替人工采摘作业成为现代农业发展的重要趋势。名优茶为我国特有的茶叶品类,世界范围内名优茶采摘机器人研究也主要在国内科研院所中开展。首先,阐述了名优茶采摘机器人的采摘末端执行器、采摘机械臂和运动底盘等整机机械关键技术,涵盖不同采摘方式的末端执行器,包括剪切式、提拉式、折断式和仿生式;末端执行器的收集方式包括负压吸式、抛甩式和传送式;采摘机械臂的构型包括XYZ型、SCARA型、Delta型为主的并联型和多关节串联型,对机械臂运动规划、多机械臂协同、轨迹规划等支撑技术进行了分析;以及适用于不同茶园环境的运动底盘形式,包括轮式、履带式和轨道式。通过以上关键技术的技术方案对比分析,总结出各种关键技术方案的应用特点和存在问题。其次,将名优茶采摘机器人的研究划分为名优茶采摘机器人的理论研究、试验验证和样机试验3个发展阶段,并阐述了最新研究进展。最后,阐述了名优茶采摘机器人的整机机械关键技术应用需求和技术挑战,指出名优茶采摘机器人整机机械关键技术的未来发展趋势,为名优茶采摘机器人的研发和后续应用提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 名优茶 采摘机器人 末端执行器 机械臂 行走底盘
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基于不规则曲面的海湾扇贝定向上料系统设计
15
作者 朱海亮 王家忠 +1 位作者 孔德刚 邢雅周 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第1期52-60,共9页
目前,海湾扇贝红外加热开壳取贝柱前多采用人工上料,上料准确率及生产效率低。扇贝的不规则曲面是实现自动化上料的难点所在,对海湾扇贝自动化定向上料系统进行设计。首先,传送带运输的扇贝到达识别区时,视觉系统通过RANSAC算法对扇贝... 目前,海湾扇贝红外加热开壳取贝柱前多采用人工上料,上料准确率及生产效率低。扇贝的不规则曲面是实现自动化上料的难点所在,对海湾扇贝自动化定向上料系统进行设计。首先,传送带运输的扇贝到达识别区时,视觉系统通过RANSAC算法对扇贝耳缘所呈直线进行拟合,确定海湾扇贝耳部朝向。其次,通过传送带及编码器反馈的数据实现图像信息坐标到机器人坐标的转化,根据机器人末端运动轨迹信息确定实际抓取位置。最后,根据扇贝壳呈不规则曲面并具有多条放射肋的特性,确定Delta机器人末端执行器的抓取方式。利用Box-Behnken进行多因素交互试验分析,得到吸盘直径为20 mm、抓取点为扇贝中心线上距背缘为0.23倍壳高处、真空发生器的输入气压为0.6 MPa时,抓取成功率最高。根据优化结果进行试验验证,结果表明:抓取成功率为95.80%,理论值和实际结果吻合良好,平均抓取时间为1.6 s。耳部朝向识别的成功率达到95.33%,上料系统上料总成功率为91.67%,研究结果可为扇贝自动化加工领域提供参考。 展开更多
关键词 海湾扇贝 Delta机器人 定向上料 耳部朝向 响应面 末端执行器 视觉系统
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V型对切式红花采收末端执行机构设计与试验
16
作者 崔超 许燕 +3 位作者 周建平 陈金荣 王小荣 刘子贺 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第11期28-35,43,共9页
针对目前红花机械化采收面临破碎率高和采净率低的问题,设计一种V型对切式红花采收末端执行机构。利用刀具驱动转盘使机构两侧的V型刀具做相对切割运动,实现对红花花丝的夹持切割。为验证机构可行性并寻求最优参数组合,以步进电机转速... 针对目前红花机械化采收面临破碎率高和采净率低的问题,设计一种V型对切式红花采收末端执行机构。利用刀具驱动转盘使机构两侧的V型刀具做相对切割运动,实现对红花花丝的夹持切割。为验证机构可行性并寻求最优参数组合,以步进电机转速、刀具滑切角和刀刃楔角为试验因素,进行三因素五水平正交组合试验。结果表明:当步进电机转速为22.5 r/min、刀具滑切角为34.2°、刀刃楔角为19.1°时,V型对切式红花采收末端执行机构的花丝破碎率为3.74%,花丝采净率为94.63%。针对最优参数组合进行田间验证,证明所设计的末端执行机构能实现花丝高采净率和低破碎率采收的目标。 展开更多
关键词 红花采收 末端执行器 对切 V型刀具
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百香果采摘机械装置仿真设计与制造
17
作者 梁旭升 李岩舟 +3 位作者 钱栋 陈亦冉 华杨 黄才贵 《农机化研究》 北大核心 2025年第8期92-98,共7页
为提高百香果采摘机器人采摘效率,设计了一种夹持力度可控、夹切动作分离、采摘输运一体的百香果采摘机械装置。运用SolidWorks软件对其进行三维建模,并在ADAMS软件中进行仿真试验,验证百香果采摘机械装置性能。运用MatLab软件对机械装... 为提高百香果采摘机器人采摘效率,设计了一种夹持力度可控、夹切动作分离、采摘输运一体的百香果采摘机械装置。运用SolidWorks软件对其进行三维建模,并在ADAMS软件中进行仿真试验,验证百香果采摘机械装置性能。运用MatLab软件对机械装置采摘可达空间进行仿真分析,基于分析结果设计制造了物理样机并进行试验。结果证明:百香果采摘机械装置能够适应大多数百香果种植园的采摘环境,且末端执行器运行结构简单,采摘效率极高,安全可靠,达到预期采摘效果。 展开更多
关键词 百香果 采摘机械 仿真分析 末端执行器
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农业机械手关键技术研究进展
18
作者 赵煜 方国艾 李永国 《江苏农业学报》 北大核心 2025年第2期404-416,共13页
农业机械手对实现农业现代化具有重要意义。近年来,随着传感技术、计算机视觉以及运动控制技术的快速发展,农业机械手逐渐向智能化、自主化和多功能化方向发展。本研究概述了农业机械手的研究现状及主要结构。基于农业机械手作业环境的... 农业机械手对实现农业现代化具有重要意义。近年来,随着传感技术、计算机视觉以及运动控制技术的快速发展,农业机械手逐渐向智能化、自主化和多功能化方向发展。本研究概述了农业机械手的研究现状及主要结构。基于农业机械手作业环境的复杂性以及作业对象的多样性和差异性,将农业机械手的关键技术归纳为末端执行器设计、传感感知技术、视觉技术和运动控制技术,进一步对末端执行器类型进行分类归纳,分析不同末端执行器的研究现状;对现阶段农业机械手领域的目标识别和定位技术进行了分析和归纳;对当前农业机械手领域的传感感知技术进行了系统总结;对农业机械手作业控制过程进行了综述。最后,针对当前农业机械手存在的问题进行了讨论,并对农业机械手的未来研究进行了展望。 展开更多
关键词 农业机械手 末端执行器 传感感知技术 视觉技术 运动控制技术
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基于力反馈设备的工业机器人遥操作装配系统实验研究 被引量：2
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作者 贾彦徽 陈成军 《机电工程》 北大核心 2025年第1期137-145,共9页
采用工业机器人执行某些危险或复杂环境下的装配任务时,需要通过遥操作机器人进行装配,为此,提出了一种基于力反馈设备的工业机器人遥操作装配系统。首先,基于该装配系统,建立了遥操作力反馈设备位姿坐标系与机器人末端坐标系间的位姿... 采用工业机器人执行某些危险或复杂环境下的装配任务时,需要通过遥操作机器人进行装配,为此,提出了一种基于力反馈设备的工业机器人遥操作装配系统。首先,基于该装配系统,建立了遥操作力反馈设备位姿坐标系与机器人末端坐标系间的位姿转换矩阵,将主端的位姿信息映射到机器人末端执行器,从而驱动机器人完成了装配任务;然后,引入了力位混合控制器,并结合力和位置控制策略,通过选择六维方向控制模式,实现了对机器人位姿进行柔顺控制的目的;最后,搭建了机器人遥操作装配平台,进行了工业机器人的装配实验,对该装配系统能否满足工业机器人遥操作装配的需求进行了验证。研究结果表明:采用该工业机器人遥操作装配的系统中,平均位置误差为1.121 mm,平均角度误差为0.589°,具有良好的控制精度;采用该力位混合控制器后,装配的成功率提升了30%,并且成功装配的平均时间缩短了6.7 s,有效提升了装配的完成效率和完成质量。 展开更多
关键词 工业机器人末端执行器 位姿映射 成功装配时间 装配效率 力位混合控制器 位姿柔顺控制
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机器人光学轮式公自转末端执行器设计
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作者 张建 赵俍骁 安飞 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第4期648-654,共7页
随着多领域光学设备应用的发展,带来了对高精度的光学元件的广泛需求,进而带来了对各项指标和加工设备的新挑战。工业机器人的诸多优势为光学批量加工带来可能,也就需要针对性的设计紧凑高效的末端执行器。本文以光学加工过程中对于球... 随着多领域光学设备应用的发展,带来了对高精度的光学元件的广泛需求,进而带来了对各项指标和加工设备的新挑战。工业机器人的诸多优势为光学批量加工带来可能,也就需要针对性的设计紧凑高效的末端执行器。本文以光学加工过程中对于球面轮式抛光末端执行器的需求为出发点,研制一款能够提供稳定抛光压力,并且能够实现规定设计输入参数,满足现代光学加工智能化抛光要求的球面轮式抛光末端执行器。另外在结构设计过程中使用带传动取代圆柱直齿齿轮传动,传动效率由73.5%提高至85.7%。通过强度仿真、去除函数建模,以及φ145 mm的平面镜定点研抛和φ360 mm的非球面镜抛光实验,完整验证了所设计的末端执行器的性能,结果符合实际工程需求。 展开更多
关键词 光学加工 球面轮式抛光 去除函数 末端执行器 工业机器人
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