农业机械学报

作者：陈建能，李杭，刘林敏，贾江鸣，赵润茂，武传宇

单位：浙江理工大学,浙江理工大学,浙江省松阳县农业农村局,浙江理工大学,浙江理工大学,浙江理工大学,

关键词：名优茶;采茶机器人;末端执行器;分体式刀具;侧芽

基金：国家自然科学基金项目(51975537、52105284、U23A20175)和浙江省“领雁”研发攻关计划项目(2022C02052)

针对名优茶机械化采摘过程中侧芽无法采摘的问题，根据顶芽、侧芽及茶梗的相关参数并结合茶园环境设计了一种末端执行器，利用分体式刀具的刀齿弯曲变形适应茶梗的干扰从而采摘侧芽。通过有限元仿真刀具切割侧芽得到采摘成功率的影响因素为刀齿宽度、刀齿长度及刀具厚度；采用三因素三水平的中心组合设计与响应面分析法研究各因素对采摘成功率的交互影响；以采摘成功率为响应值建立二次回归模型，确定各因素对采摘成功率的影响显著性主次排序为：刀齿长度、刀齿宽度、刀具厚度。以采摘成功率为目标对各试验因素进行优化，得到优化后的刀齿宽度、刀具厚度、刀齿长度分别为2.6、0.9、20.0mm。采用优化后的参数进行茶园采摘试验，结果表明，末端执行器能够有效完成茶叶采摘工作，顶芽、侧芽采摘成功率分别为93%、63%，试验值与预测值的相对误差小于5%,优化模型结果可靠。

来源：2024年第1期

《农业机械学报》期刊编辑部

查看农业机械学报杂志2024年第1期