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农机化研究2025年第11期:面向机器人采摘的芒果果实与果梗力学特性试验

来源:期刊VIP网 时间:


作者:弓满锋;李炅;李华;付威;马兴灶;石怀鑫;项豪特;谢豪峰;

单位:广东海洋大学机械工程学院;岭南师范学院机电工程学院;海南大学机电工程学院;

摘要:为研究芒果果实与果梗的力学特性及其变化规律,在测试分析芒果主要形态特征参数的基础上,利用电子万能试验机对芒果果实进行压缩性能试验,对芒果果梗进行剪切性能试验,分别获得芒果果实与果梗在不同试验条件下的力-位移曲线和变化规律。通过构建芒果三维模型,基于有限元分析软件对芒果跌落碰撞进行了仿真试验,结果表明:相同成熟度下,芒果能够承受的最大压力随着芒果质量等级的增加而增大;同一质量等级下,芒果的弹性模量、最大压力、极限应力等参数均随着成熟度的升高而下降;果实达到破裂点的位移随着压缩速率的增大而减小;果实能够承受的最大冲击应力随着跌落高度的增加而增大;芒果在垂直姿态跌落比水平姿态跌落受到的冲击应力更大。研究结果可对芒果采摘机器人末端执行器的设计提供参考。

关键词:芒果;;力学特性;;压缩试验;;跌落分析;;有限元分析

基金资助:广东省粤西农业机械装备智能化及其关键技术研究创新团队项目(2020KCXTD039);; 广东省普通高校重点领域专项(2023ZDZX4029,2022ZDZX3009);; 广东省大学生创新创业训练计划项目(S202310579001)