果蔬采摘刚度增强型软体抓手设计与试验

来源：中国农机化学报杂志2021年第10期北京时间：

作者：田辉, 张驻军, 王玲, 陈永, 李锐霞, 吴鑫,

单位：河南农业大学机电工程学院;

摘要：针对目前软体末端执行器在果蔬采摘领域存在刚度低、指尖力小等问题,在多腔体型软体末端执行器的基础上,提出一种通过对发生层的腔体顶部及两侧增加限制性材料以增大夹持力的方法。建立数学模型分析执行器末端位置与输入气压之间的关系;采用Abaqus软件仿真分析执行器弯曲角度、支反力的变化规律;通过对比试验进行抓取验证。有限元仿真与试验结果表明:发生层限制性材料的增加在不影响执行器弯曲性能的前提下,不仅能很好地减小气球效应,而且能够承载更高的工作压强;弯曲角度和压强一定时,增强型执行器的支反力明显大于传统软体执行器,增强型软体抓手最大抓取重量约为414 g,传统型软体抓手最大抓取重量约为108 g,抓取重量约为传统抓手的4倍。

关键词：软体末端执行器,果蔬采摘,刚度增强,Abaqus仿真

基金资助：2021年度河南省高等学校重点科研项目(21A460019) 2020年度河南省高等学校青年骨干教师培养计划(2020GGJS046)