农林业中果蔬的自动化采摘需求日趋强烈,末端抓手是实现无损采摘的关键.传统的末端抓手以刚性结构居多,现有的各种柔性抓手也存在抓取力不足、包覆性不佳等缺点.本文以草莓的无损采摘为研究对象,提出将草莓外部轮廓曲线作为设计曲线,设计了一种新型气动四叶片软体抓手.首先,对软体抓手的结构做仿真优化,提出一种安全地附着在目标物表面的设想.然后,在进行草莓表面的最小破坏应力试验的基础上,测试了软体抓手的末端力,验证了其实现无损抓取的可行性.再次,利用动态捕捉技术,研究了软体抓手叶面的弯曲变形规律.最后,选择使用弧线型气体通道的软体抓手进行了草莓抓取测试,结果证明了气动四叶片软体抓手可以实现草莓的无损抓取,抓取成功率达90％,破损率为2％,表明所研制的四叶片软体抓手用于草莓抓取时具有良好的稳定性和实用性,可用于草莓采摘的末端执行器.本研究也可为其他易损果蔬的采摘技术提供理论基础和技术支撑.
果蔬采摘 气动驱动 软体机器人 有限元仿真 草莓抓取实验