向日葵采摘机器人末端执行器的优化设计与仿真分析

马振; 梁鹏宇; 王斌; 李菊霞; 邱述金; 李利峰

农业技术与装备 ›› 2026, Vol. 0 ›› Issue (1) : 17 -20+24.

马振, 梁鹏宇, 王斌, 李菊霞, 邱述金, 李利峰

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摘要

针对传统末端执行器效率低、果实损伤率高、机构机械寿命短等问题，设计了一款基于仿生学三指操作手的向日葵采摘机器人末端执行器。通过分析机器人操作臂运动规律，构建抓持系统数学模型，利用SolidWorks进行三维建模与装配，并用Workbench进行仿真分析。结果表明，包络抓取时静态力学模型所得夹紧状态下的手指受力数值为20～30 N，峰值50 N，所设计的夹持式末端执行器在仿真过程中所受最大应力为20.805 MPa、最大应变为0.033 mm，碳素钢材料优于合金钢。该设计具有成本低、效率高、机构损伤小等优点，为向日葵采摘机器人末端执行器的进一步发展提供了技术支持。