仿生扭转式低损伤苹果采摘装置的设计

摘要

为解决苹果采摘专用设备价格高、普及率不高的问题，基于人工采摘机理，设计并验证了一种便携式低功耗仿生扭转式苹果采摘装置。该装置采用“仿生夹紧+扭转采摘+定向送果”一体化方案，主要由动力传递机构、伸缩支撑机构、末端旋转采摘头和苹果收集机构等组成；通过对采摘头的缩放圈进行有限元静力学分析，确定硬质薄型材料的缩放圈厚度参考值1.5 mm。模拟采摘和损伤试验表明：该装置可采摘高度≤3 m、直径为65～95 mm的苹果；苹果采摘头的夹紧力约11 N，切断果柄的扭转力约50 N；采摘后的苹果放置7 d后，表面和内部无明显组织损伤情况。

关键词

苹果采摘装置 / 仿生设计 / 扭转式 / 有限元分析