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荔枝采摘机器人拟人指受力分析与夹持试验
  • ISSN号:1000-1298
  • 期刊名称:农业机械学报
  • 时间:2015
  • 页码:1-8
  • 分类:TP242[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室,广州510642
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(31171457)和“十二五”国家科技支撑计划资助项目(2011BAD20810-2-1)
  • 相关项目:多类水果采摘机器人夹割变切模型及其行为控制
中文摘要:

阐述了采摘机器人的新型拟人夹指机构,分析了夹持的力封闭性,建立了扰动条件下的荔枝母枝夹持模型,导出了一种夹持力计算方法;用压力机对结果母枝进行了夹持试验,建立了夹持力、母枝直径等与抓举重力问的关系,给出了定量描述;用机器人在野外环境下进行动态采摘试验,验证了夹指的可靠性。结果表明:所设计夹指结构能适合不同直径母枝的稳定夹持,对母枝损伤小;所建立的回归方程有效,夹指在外力扰动情况下可以实现稳定夹持;野外环境下使用15N夹持力采摘荔枝果串,夹持成功率为100%。

英文摘要:

Fruit branch clamping used in robot harvesting has advantages of universal use and little damage on fruit, but the clamping stability and reasonable clamping force are the bottlenecks of finger design. Firstly, the novel humanoid fingers were elaborated and the clamping force closure was analyzed. Clip-model in the condition of disturbance was developed, and a new clamping force calculation method was deduced. Secondly, the branch clamping test was operated on press machine. The relationships among clamping force, branch diameter, and maximum snatch force were built, and the quantitative description was also established. Finally, tests were performed to verify the clamp reliability by harvesting robot in the field. Results showed that the novel humanoid fingers can realize stable clamping on different sizes of branches and have little damage on them. The clamping force model was valid. The stable clamping can be achieved with disturbance. The success rate was 100% when clamping force was 15N This will provide some theory evidences for harvesting method and universal fruit picking manipulator.

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期刊信息
  • 《农业机械学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
  • 主编:任露泉
  • 地址:北京德胜门外北沙滩一号6号信箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:njxb@caams.org.cn
  • 电话:010-64882610 64867367
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1298
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1964/S
  • 邮发代号:2-363
  • 获奖情况:
  • 荣获中国科协优秀期刊二等奖,1997~2000年连续4年获中国科协择优资金,被列入中国期刊方阵,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42884