王 波，黎日全，孙继鑫，韦大涣，陈永炎

（河池学院 人工智能与制造学院，广西 河池 546300）

0 引言

种桑养蚕是我国的传统产业，具有历史悠久[1]。切割刀具作为一台收割机器的主要设备，应该向高效率、低耗能、省力减破损的方向去发展，至今为止，如何提高切割刀具的切割效率并降低功耗以及做到的效率更高[2]，都是限制刀具发展的基本问题。本文以桑条的切割为背景，采用边缘检测图像处理的方法对切割刀具进行设计，并对仿生动作机理进行研究[3-7]。本次刀具的设计是来自于蝗虫上颚的牙齿，特定类型的轮廓曲线形状提供就仿生依据，仿生刀具的设计将探索研究省力这一块来实现减少磨损、提高效率的目的[8-12]。同时，在仿生锯片切割过程消耗大部分功率，必须通过试验为仿生锯片选择合适的切割参数，以减小桑条茎叶过程中的剪切力和桑条破坏程度，达到降低切割功耗和桑条损伤程度的目的，为桑树伐条机切割部分的设计提供依据[13]。

1 桑条茎秆的特性和蝗虫口器的研究

1.1 桑条茎秆的物理特性

已经有诸多学者对桑条茎秆进行了相应研究，分别研究了其品种、部位以及直径对桑条茎秆的力学性能影响。得出结论：采样位置对其影响最大，半径和品种对其的影响较小。采用生长状况较佳、植株整体较直、无病害、无明显破损的桑条茎杆，人为地摘除桑条茎杆外表皮，并清理干净桑条茎秆表面的水分，将实验样本置于空气流通中进行实验测试。……