设施短柄剪切的苹果采摘执行器设计与仿真

【目的】解决现有苹果采摘执行器对视觉定位精度要求高、进刀剪切不便和残留果柄过长等问题。【方法】课题组基于仿生咬切原理，设计了一种大容差采摘执行器。该执行器由并联调姿机构、原地剪切机构和双目视觉等组成；原地剪切机构在并联调姿机构和双目视觉的引导下，可相继实施拢果和断柄操作；重点对该机构的拢果、咬切和进给情况进行了设计计算与运动仿真。【结果】经过ADAMS仿真后发现：设施剪切时，耳轴相对悬置苹果并未产生移动，而相对外套杆上移了19.88mm，与理论计算结果基本一致；同时，咬切组件在运行1s时完成了剪切操作。【结论】该执行器在定位误差6.7%～33.3%范围内都能完成采摘，容差范围大；当内套杆相对外套杆上移19.88 mm，差动进给驱动电机功率约为6.34 W时，能够满足精品苹果一次采摘时间为1 s的要求。