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针对入钵夹取式全自动蔬菜钵苗移栽机取苗爪体积小,夹持力检测传感器结构与安装方式干涉取苗爪正常取投动作、影响自身精度与使用寿命等问题,本文选用聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)薄膜作为传感器介电层,设计了一种内置式钵苗夹持力传感器,并通过嵌入方式实现取苗爪与传感器一体化设计。建立穴孔、钵体基质、取苗爪仿真模型,应用LS-PrePost软件对取苗过程进行耦合仿真,得到取苗爪与钵体基质接触部位最大受力区域,确定了取苗爪与传感器的结构与尺寸;设计夹持力信号检测系统,将硬件电路与采集软件结合,完成电容量-电压转换、信号放大、噪声滤除,实现夹持力信号的采集、处理、显示与保存等功能。为验证传感器性能,进行传感器标定试验与室内验证试验。标定试验表明,在不同振荡频率下,夹持力传感器平均灵敏度为0.372 8 N/V,平均线性决定系数为0.989 2,精度为7.548%,量程为7 N,满足移栽过程中夹持力检测的准确度要求;室内验证试验表明,夹持力检测传感器具有良好的稳定性与适应性,可用于移栽机取苗机构夹持实时精准检测。 相似文献
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