赵竹

摘 要：随着我国苹果种植规模化的发展，苹果采摘机器人成为苹果机械化生产环节中最重要的一环。本文以苹果为采摘对象，研究苹果的物理性质，分析苹果采摘末端执行器组成和工作原理，结合当前苹果采摘末端执行器结构存在的不足，设计一款基于气压传动原理的苹果采摘末端执行器。

关键词：气压传动;苹果采摘;末端执行器

Design of end-Effector of Apple Picking Robot based on pneumatic transmission

Zhao Zhu

Liaoning Agricultural Technical College LiaoningYingKou 115009

Abstract：With the large-scale development of apple planting in China，apple picking robot has become the most important link in the mechanization of apple production.Taking apples as the picking object，this paper studies the physical properties of apples，analyzes the composition and working principle of the apple-picking end-effector，and designs an apple-picking end-effector based on the pneumatic transmission principle in combination with the deficiencies of the current apple-picking end-effector structure.

Key words：Pneumatic transmission;Apple picking;End-Effector

我國是世界最大的苹果种植国，产量和面积均占世界50%以上。随着苹果种植规模化和机械化的发展，苹果采摘机器人成为苹果机械化生产环节中重要一环。苹果采摘机器人最重要部位为末端执行器，末端执行器直接关系采摘质量，是整个苹果采摘机器人研究的热点和难点。一些西方发达国家在苹果采摘机器人方面研究起步早，设计出多款末端执行器，但采摘效果不理想[1]。我国对苹果采摘机器人研究起步晚，在末端执行器的设计方面存在很多不足。随着我国苹果规模化种植的发展，苹果采摘机器人需求越加强烈，设计合理高效的末端执行器具有重要现实意义。

1 采摘苹果的物理特性分析

苹果的物理特性是末端执行器设计的依据[2]。机器人采摘苹果时，手指夹持力要适宜，所施加的夹持力既不能损伤果实又要保证果实不掉落，这就需要事先对采摘对象苹果的基本物理特性和力学特性进行充分研究。

1.1 基本物理特性

根据中华人民共和国农业行业标准NY/T439-2001《苹果外观等级标准》规定，按照苹果主要品种单果重等级要求划分为特等果、一等果和二等果，规格划分如下表所示;国家标准GB/T10651-2008《鲜苹果》规定，苹果直径≥60mm为一等果，直径≥55mm为二等果。……