田辉，张驻军，王玲，陈永，李锐霞，吴鑫

(河南农业大学机电工程学院，郑州市，450002)

0 引言

我国是农业大国，果蔬年产量常年居于世界首位，已成为许多地区经济发展的支柱产业。随着自动化技术在农业生产中的应用推广，农业生产自动化、智能化程度越来越高。农业采摘作业是农业生产中较为重要的环节，如何高效无损采摘，对于节省成本，提高采摘品质，促进我国果蔬产业的发展具有重要意义[1]。

随着3D打印技术、高分子材料以及智能材料的快速发展，软体抓手成为近年来国内外研究的热门课题[2]。与传统的机械手相比，软体抓手因具备柔顺性好[3]、灵活度高[4]、控制简单[5]等优点，不仅解决了刚性夹持器在采摘时受到果蔬大小不一、形状各异限制的难题，同时也解决了采摘时果蔬表皮易受损的难题。这种特点使得软体机器人的驱动方法与传统电动驱动不同，常见的软体末端执行器驱动方法主要包括气压驱动、介电弹性体驱动、形状记忆合金驱动等[6],其中气压驱动是软体机器人应用最广泛的驱动方式[7]。气压驱动通过改变系统压力实现对输出力的连续调节，且由于气体具有一定的压缩性，可提高末端执行器的缓冲和保护效果[8]。目前为止，研究者们提出了纤维增强型[9]、多腔体型[10]、粒状干扰型[11]等软体气动执行器。但传统的软体抓手存在刚度低、指尖力小等问题，不利于实际推广应用。基于上述问题，本文设计制作了一种刚度增强型软体抓手，在多腔体型软体气动执行器的基础上，提出了通过对发生层的腔体顶部及两侧增加限制性材料(尼龙布)以增大夹持力的方法。……