陈立辛, 张春燕, 乔印虎

(安徽科技学院 机械工程学院，安徽 凤阳 233100)

苹果富含多种维生素，深受人们喜爱。同时，苹果种植的经济效益也很高，对农村经济发展起到了重要的作用。近年来，水果产业发展与现代农业技术的结合是大势所趋[1-2]。

随着物联网技术在现代农业领域的应用，在苹果的整个产业链中，多采用自动化设备、机器人及其他非标智能设备来协助完成不同环节的工作。现阶段，从果农采摘苹果到智能视觉分级检测环节基本已实现半自动化，但收集、装箱这些环节还依靠人工完成，其中装箱是最耗时、费力的环节，不仅效率低，而且人工成本很高，难以适应智能化市场的发展[3]。在国外，品种单一且包装形式固定的产品一般都通过箱装、捆扎或塑封等方式进行定位包装，其中盒装与箱装系列产品占整个包装行业的半壁江山。但是，不同直径苹果的自动装箱仍属于薄弱环节，特别是分流后进入人工摆盘的装箱环节，由于产品在外形、规格上的制约，实现自动装盘、后续批量打包装箱有很大难度，并没有实现自适应智能装箱[4]。国内市场已采用高速度、轻负载的Delta并联机器人搭配机器视觉检测完成苹果在线分级装箱，但是由于苹果的直径与质量等因素的限制，仍然不能做到根据苹果直径进行自适应调整，而且每次仅能抓取1个苹果[5-6]。

本研究采用大行程、重负载的桁架机器人作为执行主体，搭载U型槽可变距的末端执行负压吸取装置[7-8]，单次可抓取4～5个苹果。……