| 细长果蔬采摘软体气动抓手设计与参数优化 |
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| 引用本文： | 贾江鸣,叶玉泽,程培林,胡润泽,武传宇.细长果蔬采摘软体气动抓手设计与参数优化[J].农业机械学报,2021,52(6):26-34. |
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| 作者姓名： | 贾江鸣 叶玉泽 程培林 胡润泽 武传宇 |
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| 作者单位： | 浙江理工大学;浙江理工大学;浙江省种植装备技术重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51975537）和浙江省基础公益研究计划项目（LGN18E050002） |
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| 摘 要： | 为实现细长果蔬的无损采摘，设计一种充气呈螺旋运动的软体气动抓手。对该抓手进行有限元静力学仿真分析，采用3因素3水平的中心组合设计与响应面分析方法，研究各因素对软体气动抓手螺旋特性的交互影响。以软体气动抓手的螺旋直径和螺距为响应值，分别建立二次回归模型，得到模型的决定系数分别为0.9987和0.9351，各因素对螺旋直径和螺距的影响显著性顺序从大到小均为：壁厚、内腔室高度、腔室角；以软体气动抓手的仿真直径35mm、仿真螺距50mm,150mm]为目标函数对各试验因素进行优化，最优设计结果为壁厚2.51mm、腔室角30.52°、内腔室高度11.91mm。制作软体气动抓手并进行仿真试验对比，结果表明，螺旋直径与螺距的误差均小于5%。对该抓手在不同气压下的抓取力进行试验，结果显示，软体气动抓手在气压0.13MPa下至少具有3.37N的抓取力；通过抓取不同尺寸、不同柔软度细长果蔬的试验证明了软体气动抓手抓取的有效性；以水果黄瓜为采摘对象，在3.6s内实现了黄瓜的抓取与断梗。
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| 关 键 词： | 细长果蔬 采摘机器人 软体气动抓手 螺旋运动 响应面 仿真优化 |
| 收稿时间： | 2020/12/25 0:00:00 |
Design and Parameter Optimization of Soft Pneumatic Gripper for Slender Fruits and Vegetables Picking |
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| JIA Jiangming,YE Yuze,CHENG Peilin,HU Runze,WU Chuanyu.Design and Parameter Optimization of Soft Pneumatic Gripper for Slender Fruits and Vegetables Picking[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2021,52(6):26-34. |
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| Authors: | JIA Jiangming YE Yuze CHENG Peilin HU Runze WU Chuanyu |
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| Institution: | Zhejiang Sci-Tech University; Zhejiang Sci-Tech University;Key Laboratory of Transplanting Equipment and Technology of Zhejiang Province |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | slender fruits and vegetables picking robot soft pneumatic gripper spiral motion response surface simulation and optimization |
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