柑橘采摘软体末端执行器的设计与试验 |
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引用本文: | 黎梦婷,陈霖,王键,谭云峰,胡森,唐座亮.柑橘采摘软体末端执行器的设计与试验[J].河北农业大学学报,2024(1):122-131. |
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作者姓名: | 黎梦婷 陈霖 王键 谭云峰 胡森 唐座亮 |
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作者单位: | 四川农业大学机电工程学院 |
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摘 要: | 为实现柑橘的无损采摘,本文设计了1款采摘软体末端执行器。基于Yeoh本构模型建立软体手指弯曲变形力学模型;借助有限元仿真进行中心组合设计试验,最终取最优组合参数为:气囊高度为7 mm、限制层厚度为3.5 mm、气室厚度为3 mm;通过MATLAB拟合ANSYS有限元仿真结果,进行了力学模型修正;制作软体手指进行弯曲试验,验证了力学模型与有限元仿真可靠性;通过ANSYS有限元仿真得到软体手指充气压强为0.035~0.07 MPa,软体机械手即满足刚度要求又不损伤柑橘。搭建试验平台,得出最大气压下最大挤压力为18.13 N,试验证明采摘软体末端执行器无损夹持柑橘成功率为96.67%,平均采摘1个柑橘需要耗时3.54 s。
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关 键 词: | 有限元仿真 气动驱动 无损采摘 采摘末端执行器 软体机械手 |
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