菠萝采摘机械手结构设计与试验

作者：马兴灶; 连海山^*; 弓满锋; 陈昊龙; 廖广贤; 邓梓轩

来源：山东农业大学学报(自然科学版), 2020, 51(04): 727-732.

• 菠萝
• 采摘机械手
• 结构设计
• 受力分析

为解决菠萝采摘劳动强度大,效率低等问题,本研究基于菠萝的物性特征和生长特点,提出一种先抓取后掰断菠萝果柄的菠萝采摘方案,进而对机械手关键结构展开设计。在完成机械爪、拉杆部件和推杆部件结构尺寸设计和受力分析的基础上,探讨了各结构设计的合理性,并确定抓取菠萝的拉力和掰断菠萝果柄的推力分别为31.7 N和23.4 N,远小于成人手握力,满足设计要求。由田间试验结果表明:在单人操作采摘的情况下,机械手可实现抓取并掰断菠萝果柄的采摘动作,抓取成功率为100%,采摘成功率超过80%,平均采摘时间最短为13.5 s,验证了采摘方案可行性和机械结构设计的可靠性,研究结果为全自动菠萝采摘装备关键结构和动力参数设计提供参考依据。

• 单位
  岭南师范学院; 机电工程学院