机器人收获后的快速运送过程中实现葡萄簇低振动的悬挂力分析

在收获期间和收获后期的处理过程中,振动引起的机械损伤会降低鲜葡萄簇的质量、数量和保存期限.在目前的机器人采摘系统中,新鲜葡萄簇是通过从主轴抓取和切割来采摘的,然后在后期处理过程中传送到篮子中.然而,在机器人运输葡萄簇的过程中,可能会发生严重的簇振动和相应的浆果掉落.因此,该研究旨在进行试验和理论悬挂力分析,以探索机器人运输过程中悬挂葡萄簇的振动机理.使用带有线性致动器的丝杠车床,研究了四种不同速度(0.4,0.6,0.8,1.0 m/s)和四种加速度水平(6,8,10,12 m/s2)对悬挂葡萄簇振动的影响.通过试验,使用单轴力传感器记录了葡萄簇在致动器启动、恒速和停止阶段的最大悬挂力,并使用数码相机测量了葡萄簇的摆动角度.试验结果表明,在致动器的启动和停止阶段,组件的摆角和悬挂力之间呈线性关系.观察了机器人运输过程中多级集群的振动,发现了执行器突然停止后的循环阻尼行为.在最佳加速度为10米/秒时,葡萄簇在阻尼阶段的悬挂力模拟结果与试验结果一致,R2大于0.90.综上所述,该研究为了解机器人快速运输作业中,浆果掉落损失较低的情况下,悬挂果实的复杂振动机理提供了理论基础.