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作者：董雅文;李铮;张宝锋;宋栓军;
单位：西安工程大学机电工程学院;西安理工大学机械与精密仪器工程学院;
摘要：【目的】针对现有草莓采摘末端执行器夹持力控制不佳、易损伤果实或抓取不牢的问题，设计一种同时夹持果实与果梗的无损采摘末端执行器，通过连杆组与扭力弹簧控制最大夹持力，避免采摘过程中果实受损。【方法】首先，建立果实夹持机构的运动轨迹与输出力矩数学模型，设计适配的扭力弹簧参数，借助Adams软件仿真运动轨迹与接触力，利用WorkBench软件的Ls-Dyna模块分析夹持时草莓的应力与变形；其次，建立果梗夹持机构模型，求解稳定夹持与切割果梗所需的力；最后，制作样机并按果梗直径分3组开展采摘试验，对比采摘前、后果实损伤程度。【结果】结果表明，该执行器可夹持直径24～60 mm的草莓，最大接触力为0.80 N、最大应力为57 640 Pa、最大变形为0.677 mm，均在草莓耐受范围内；果梗切割最小驱动力为13.59 N，采摘成功率为95%，满足草莓无损采摘作业要求。
关键词：草莓采摘机器人;;末端执行器;;结构设计;;有限元软件;;仿真分析
基金资助：陕西省重点研发计划项目（2023-YBGY-349）
