农业机械学报

作者：秦欢欢，赖虹妃，刘坤，陈光明，卢伟，薛金林，李佩娟

单位：南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京工程学院,

关键词：农业机器人;球果抓取;主动滚轮;主动式手爪;柔顺性

基金：江苏省自然科学基金青年基金项目（BK20210408）、中央高校基本科研业务费产业协同创新项目（KYCYXT2022020）和江苏省重点研发计划项目（BE2021016-5）

为解决球形果实快速、稳定抓取问题，设计了一种主动式三指手爪。该手爪指部机构末端安装有球状主动滚轮，主动滚轮外附着柔性膜以增加手爪柔顺性与摩擦力。每个指部机构具有2个自由度，可实现手指开合以及主动滚轮旋转。工作时3根手指相互配合，在摩擦力作用下球果向手爪内部运动，可在仅接触球果条件下实现球果快速、稳定抓取，无需精确控制手爪位置和姿态。为阐述抓取过程中主动式手爪与球果的交互关系，推导了主动式手爪-球果交互模型。选取番茄、苹果以及橙子为典型球形抓取对象，开展了3款手爪（主动式手爪、鳍状软爪以及平行刚爪）的抓取试验。抓取试验结果表明，所设计主动式手爪平均首次抓取成功率为96.7%，平均抓取无损率为98.3%，平均任务时间为5.9 s，在抓取成功率、抓取质量以及抓取效率3方面均有较好表现，验证了该主动式手爪的有效性。

来源：2024年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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