莲蓬采摘末端执行器设计

来源：中国农机化学报杂志2024年第8期北京时间：

作者：何梁, 薛龙, 曾瑜琦, 刘木华, 杨君, 黎静

摘要：针对目前人工收获莲蓬效率低，莲蓬机械化收获设备发展缓慢的问题，对莲蓬采摘末端执行器进行设计。为确定莲蓬茎秆的相关力学参数，以成熟期莲蓬茎秆作为试验材料，使用质构仪对莲蓬茎秆进行剪切力学特性试验。试验表明，剪切速度在500 mm/min以内时，剪切速度、茎秆直径对莲蓬茎秆剪切强度影响不显著。剪切位置对莲蓬茎秆剪切强度影响最大，剪切位置越靠近莲蓬，所需要的剪切力越小。成熟莲蓬的茎秆剪断所需的剪切力为10.29~132.17 N，剪切应力为0.20~2.71 MPa。由此确定莲蓬采摘末端执行器的最佳采摘范围及所需剪切力，并根据试验结果设计莲蓬采摘末端执行器。采摘试验表明，所设计的莲蓬夹持剪切装置的莲蓬剪切成功率为100%，但由于莲蓬从末端执行器滑落，导致整体采摘成功率为92%。

关键词：莲蓬茎秆,采摘机器人,力学特性,末端执行器

基金资助：武夷学院农机智能控制与制造技术福建省高校重点实验室开放课题（AMICM202202）