农业机械学报

作者：马锃宏，余煌，谭励，杜小强

单位：浙江理工大学;浙江省种植装备技术重点实验室,浙江理工大学,浙江理工大学,浙江理工大学;农业农村部东南丘陵山地农业装备重点实验室（部省共建）,

关键词：柑橘;采摘;末端执行器;咬合式;剪切

基金：浙江省重点研发计划项目（2023C02053）、浙江省自然科学基金项目（LGN22C130006、LD24E050006）和国家自然科学基金项目（32372004）

针对柑橘自动化采摘末端执行器剪切果柄难度大的问题，设计了一种采用球形闭合进行咬合剪切果柄的柑橘采摘末端执行器。对柑橘果柄进行剪切力学特性研究，通过对果柄直径、剪切速度、果柄斜角、树叶阻挡数、刀片间隙5个因素进行剪切试验，基于最小二乘法多项式拟合建立响应面进行影响因素分析;对末端执行器进行几何建模，并以控制刀片间隙为主要约束条件，以增大拢果定位容差为优化目标建立参数优化模型，优化后拢果定位容差由9.2%~48.8%提升到26.0%~71.7%;对关键部件进行了有限元仿真，仿真得到球壳变形对刀片间隙的影响结果。最后设计柑橘采摘末端执行器样机，在柑橘果园进行实地采摘剪切性能测试，直径小于等于4 mm的果柄采摘断柄成功率达95%，满足柑橘采摘要求。

来源：2024年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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