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基于刚柔结合式的番茄采摘机械手设计与仿真

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针对现有番茄采摘以人工为主、成本高、效率低等问题,设计了一种刚-柔结合式的多腔室番茄采摘机械手.考虑番茄的物理特性,机械臂采用刚性材料,而末端执行器采用柔性材料;利用SolidWorks建立机械手采摘装置的三维模型,联合ANSYS对柔性采摘手指进行有限元仿真分析,验证机械手的可行性;基于D-H法建立机械臂的正运动学模型,结合蒙特卡洛法利用MATLAB求解分析机械臂的工作区间.仿真分析和数值计算结果表明:柔性采摘手指在0.06MPa压力时,最大弯曲变形量为159.54mm,最大应力为2.19MPa满足摘下番茄所需力的需求,机械臂的工作空间近似半径为1500mm的球体,末端执行器可以达到番茄植株的每个点.验证了该刚-柔结合式的多腔室番茄采摘机械手能满足采摘需求.

刘德清、熊中刚、张凌云、黄智、徐嘉宏、罗文军

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2024

桂林航天工业学院学报
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影响因子：0.288
ISSN：2095-4859
年,卷(期)：2024.29(5)