| 蔬菜嫁接机器人柔性夹持搬运机构设计与试验 |
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| 引用本文： | 姜凯,陈立平,张骞,冯青春,郭文忠,曹玲玲.蔬菜嫁接机器人柔性夹持搬运机构设计与试验[J].农业机械学报,2020,51(S2):63-71. |
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| 作者姓名： | 姜凯 陈立平 张骞 冯青春 郭文忠 曹玲玲 |
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| 作者单位： | 北京农业智能装备技术研究中心;北京农业信息技术研究中心;北京市农业技术推广站 |
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| 基金项目： | 北京市农林科学院创新能力建设专项（KJCX20180422）和宁夏回族自治区重点研发计划项目（2018BBF02024） |
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| 摘 要： | 针对现有蔬菜嫁接机器人单手爪夹持搬运机构作业时需要在上苗、切削和对接工位往复旋转作业，限制了机器嫁接生产效率，存在夹持伤苗、操作人员上苗等待时间过长、易疲劳等问题，设计了一种四手爪柔性夹持搬运机构，能够实现上苗、切削和对接工位同步作业，以及秧苗柔性夹持与快速搬运，有助于提高机器嫁接效率。提出了基于缓冲材料的柔性夹持手爪和夹持力调节方法，分析了不同厚度EVA缓冲材料的压缩力学特性，得到缓冲垫完全闭合夹持条件下对不同秧苗的夹持力。利用ADAMS软件建立夹持搬运机构动力学仿真模型，分析了秧苗不同夹持力与旋转位移的变化规律，得出当夹持力小于0.4N时秧苗脱离了夹持手的束缚，夹持力大于3.5N时秧苗夹持与旋转作业稳定。机构性能试验结果表明：选取白籽南瓜苗和黄瓜苗为测试对象，柔性夹持手爪平均夹苗成功率为98.5%，比弧形夹持手提高4.5个百分点，伤苗率降低3.5个百分点，柔性夹苗效果显著；该机构嫁接平均速度为1052株/h，是同类型单手爪嫁接机作业效率的1.72倍，嫁接成功率为96.67%，大幅提高了嫁接机器人生产效率，能够满足工厂化嫁接育苗生产需求。本文研究结果可为高速嫁接机器人的夹持搬运机构设计和优化提供技术参考。
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| 关 键 词： | 嫁接机器人 搬运机构 四手爪 柔性夹持 EVA缓冲材料 |
| 收稿时间： | 2020/7/20 0:00:00 |
Design and Experiment on Flexible Clamping and Conveying Mechanism of Vegetable Grafting Robot |
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| JIANG Kai,CHEN Liping,ZHANG Qian,FENG Qingchun,GUO Wenzhong,CAO Lingling.Design and Experiment on Flexible Clamping and Conveying Mechanism of Vegetable Grafting Robot[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2020,51(S2):63-71. |
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| Authors: | JIANG Kai CHEN Liping ZHANG Qian FENG Qingchun GUO Wenzhong CAO Lingling |
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| Institution: | Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture;Beijing Research Center of Information Technology for Agriculture; Beijing Agricultural Technology Extension Station |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | grafting robot conveying mechanism four grippers flexible clamping EVA cushioning material |
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