农业机械学报

作者：赵云伟，黄浩然，刘晓敏，张维懿，耿德旭

单位：北华大学,北华大学,北华大学,北华大学,北华大学,

关键词：球形果实;无系留;自适应采摘;软体手爪;气动

基金：吉林省科技发展项目（YDZJ202201ZYTS624）、国家自然科学基金项目（51275004）、吉林省教育厅科学技术研究项目（JJKH20220049KJ）和吉林市科技发展计划项目（20230302027、20156413）

为实现球形果实自适应采摘，仿人手触觉传感设计并制作了一种用于球果采摘的无系留智能软体手爪，该手爪采用自循环供气与传感集成，将柔性薄膜触力传感器内嵌于软体手爪内并复合自循环气泵，可实现多尺寸、多类型球果自适应抓取。研究了自循环气泵工作原理，进行了结构优化、压力建模与性能测试。试制了自适应软体手爪原理样机，建立了手爪抓持力模型，并进行了静力学实验，获得了其气压下的弯曲变形和力学特性。建立了球果采摘手爪控制系统与自适应抓取机制，搭建模拟采摘实验平台，进行了自适应抓取实验验证及实验环境下的球果采摘与分拣。结果表明，通过接触力反馈与控制系统，该采摘手爪可安全有效地抓取球果，抓取尺寸范围为48.5~97mm，最大抓取球果质量为350g，平均采摘用时15s，成功率为97.46%。

来源：2023年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

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