严正红，郭艺丹，陈 琳,2

（1.安徽国防科技职业学院 电气技术学院，安徽 六安 237011；2.合肥工业大学 电子科学与应用物理学院，安徽 合肥 230002）

在复杂环境下，采摘机器人能够精准快速感知被抓果实是机器人实施抓取策略，进行柔性无损、精准采摘和抓取作业的基础和前提［1］。目前，触觉作为一种重要的智能感官模式［2-3］，已经受到国内外研究者们的关注。研究者们利用不同类型的触觉传感器分别对果实表面粗糙度、成熟度，物体材质、接触位置和接触压力、软硬度属性等进行感知辨识分类［4-7］，但应用单一传感器不足以反馈全部接触特征信息。

因此，为使采摘机器人能准确地采摘到果实，提出将多阵列触觉传感器集成到采摘机器人末端手指中，搭建采摘机器人抓取控制系统和触觉感知平台。对机器人接触目标果实的高维数据特征提取算法进行研究，为机器人对果实物理特性进行辨识奠定基础。

1 抓取与触觉感知系统设计

1.1 抓取系统构建

采摘机器人抓取系统的末端执行器采用SCHUNK公司的WSG50二指夹持器，该末端执行器集成有力反馈传感器，可实时对接触力进行测量，抓取过程的闭合位移由位置编码器测量。机械手与上位机借助于TCP/IP协议进行通信，通过VC++/MFC编程实现机械手指的运动控制，具体控制系统情况如图1所示。

图1 采摘机器人抓取控制系统

1.2 触觉反馈系统

集成在机械手中的触觉传感器采用的是德国WEISS公司生产的WTS0406-38高精度的触觉阵列传感器，可实时采集并显示接触应力图像。……