虾夷扇贝分拣柔性抓取装置设计与试验

来源：大连海洋大学学报杂志2023年第6期北京时间：

作者：蔡卫国, 孟德龙, 郭晟翰

单位：1.大连海洋大学 机械与动力工程学院，辽宁 大连 116023；2.辽宁省渔业装备工程技术研究中心，辽宁 大连116023

摘要：为解决传统生产中海珍品分拣方式效率低、破损率高的实际问题，以虾夷扇贝(Patinopectenyessoensis)为对象，在对其形态特性、物理特性研究的基础上，研制了一种三指柔性抓取装置，柔性手指呈“A”字型结构，柔性三指张开度Ф为14.66～197.44 mm，并建立柔性手指模型，将虾夷扇贝实体简化为类球体，对柔性单指受力和柔性三指抓取进行仿真分析。结果表明：设计的分拣装置柔性单指受力时向接触面受力一侧弯曲，柔性三指弯曲变形组成完整的包络曲面，包络自适应性能良好；对单一规格虾夷扇贝进行抓取成功率和夹持力试验显示，当气压低于0.2 MPa时，抓取成功率不足90%，当气压达到0.6 MPa时，平均抓取成功率在98%以上，壳体及边缘均无破损，且随着气压的增加，抓取成功率和夹持力均呈正相关变化；在气压为0.6 MPa时，对3种不同质量的虾夷扇贝进行抓取性能试验显示，实测横向、纵向抓取的最大夹持力分别为8.76、7.24 N，虾夷扇贝壳体及边缘无破损，且随着虾夷扇贝质量的增加，夹持力呈下降趋势。研究表明，本研究中所设计的分拣装置能够满足大部分贝类珍品分拣的需求，可应用于规模化生产扇贝、牡蛎、鲍和螺等多种贝类珍品的无损分拣。

关键词：虾夷扇贝,柔性手爪,包络仿真,试验平台

基金资助：辽宁省教育厅科学研究项目(LJKZ0725)