本项目围绕农业果实采摘过程中人工成本高、劳动强度大、作业风险高以及小农户可用设备缺位等现实问题,设计并制作了一套单自由度末端蜜桔采集装置。
针对性设计末端采摘结构:在有限空间内实现夹持与剪裁功能的高度集成,提高采摘灵活性与作业稳定性;
降低系统复杂度与成本:采用单舵机驱动夹持—剪裁双模块,减低成本,提升可靠性,满足小农户使用需求;
适应不同规格蜜桔果实:夹持机构具备一定自适应能力,并在保证夹持稳定的同时降低对果皮和果肉的损伤;
设计并实现了基于活塞环钳原理的自适应夹爪结构,可在一定尺寸范围内稳定夹持不同大小的果实,并通过弹性元件实现卸力保护;
提出并验证了单舵机驱动夹持—剪裁双模块联动方案,在保证运动协调性的同时显著压缩了结构空间;
完成关键零部件的三维建模、运动学与强度校核,并基于 3D 打印完成实物加工与装配;
将采摘末端成功搭载于多自由度机械臂平台,实现了基本的夹取、剪裁及系统联动展示,验证了方案的可行性与工程实现价值。