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轨道平移式果蔬采摘机器人作业质量测试方法

陈兴和 李丹阳 任巧琳

陈兴和,李丹阳,任巧琳.轨道平移式果蔬采摘机器人作业质量测试方法[J].农业工程,2022,12(6):26-30. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.06.005
引用本文: 陈兴和,李丹阳,任巧琳.轨道平移式果蔬采摘机器人作业质量测试方法[J].农业工程,2022,12(6):26-30. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.06.005
CHEN Xinghe,LI Danyang,REN Qiaolin.Test method for working quality of track translation fruit and vegetable picking robot[J].Agricultural Engineering,2022,12(6):26-30. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.06.005
Citation: CHEN Xinghe,LI Danyang,REN Qiaolin.Test method for working quality of track translation fruit and vegetable picking robot[J].Agricultural Engineering,2022,12(6):26-30. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.06.005

轨道平移式果蔬采摘机器人作业质量测试方法

doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.06.005
详细信息
    作者简介:

    陈兴和,高级工程师,主要从事农业机械试验鉴定与技术推广研究E-mail:1149569203@qq.com

  • 中图分类号: S225.93

Test Method for Working Quality of Track Translation Fruit and Vegetable Picking Robot

  • 摘要:

    基于轨道平移式果蔬采摘机器人作业原理,建立了果蔬柔性采摘机器人作业质量测试方法,确定了采摘效率、果实采摘尺寸范围、最大抓握输出力、抓取成功率及果实破损率等作业指标的测定方法。依据提出的方法对FHR-2型柔性果蔬采摘机器人进行了设施温室大果番茄采收试验,结果表明,采摘效率8个/min,果实采摘尺寸范围30~92 mm,最大抓握输出力22.5 N,抓取成功率72.9%,果实破损率0,能够满足大果番茄的采摘要求。建立的测试方法能够对番茄采摘机器人进行作业质量测试,机器人的图像识别系统参数需进一步优化,以提高作业质量。

     

  • 图 1  重力测量法测试抓握力

    Figure 1.  Measurement of grip force by gravimetry

    图 2  FHR-2型果蔬柔性采摘机器人

    Figure 2.  FHR-2 type fruit and vegetable flexible picking robot

    图 3  采摘机器人试验场景

    Figure 3.  Test scenario of picking robot

    表  1  FHR-2型采摘机器人参数

    Table  1.   Parameters of FHR-2 type picking robot

    项目外形尺寸(最小/最大)单臂作业空间
    左右上下前后
    测量结果/mm1200/1200750/1000850/1900−460~4300~2000~400
    注:1. 最小外形尺寸在设备工作部件全部收缩状态下测定;最大外形尺寸在设备工作部件全部伸开状态下测定。
      2. 单臂作业空间是指机械臂自初始位置移动到各方向极限位置时可移动的空间距离。
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    表  2  试验条件测定结果

    Table  2.   Measurement results of test conditions

    项目测定结果 项目测定结果
    定植架高度/mm1 200 ± 80.5结果区主藤直径/mm12.8 ± 1.4
    轨道高度/mm200 ± 9.9成熟果实结果高度/mm1300~1500
    轨距/mm500 ± 18.1采摘果实尺寸范围/mm60~80
    株距/mm200.6 ± 13.5采摘果实单果质量/g100~200
    行距/mm1542.2 ± 16.3环境温度/°C25.9~26.2
    藤蔓高度/mm2040.0 ± 216.3环境相对湿度/%RH40.9~41.8
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    表  3  作业质量测试结果

    Table  3.   Measurement results of working quality

    项目测定结果 项目测定结果
    采摘时间/s7.0 ± 0.6最大抓握输出力/N22.5
    采摘效率/(个•min−18抓取成功率/%72.9 ± 4.6
    采摘果实尺寸范围/mm30~92果实破损率/%0
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-03-10
  • 修回日期:  2022-04-28
  • 出版日期:  2022-06-20

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