机械与电子工程学院刘平团队在《Computers and Electronics in Agriculture》在线发表了题为《A bionic adaptive end-effector with rope-driven fingers for pear fruit harvesting》，研究生李明为该论文的第一作者，刘平教授为该论文的通讯作者。
随着农业机器人技术的发展，越来越多的水果收获机器人被应用到实际的生产中来。在水果收获机器人的研制过程中，采摘末端执行器是最为关键的一环，直接影响采摘收获的作业效率。该研究以梨果收获为例，提出了一种仿生自适应绳驱梨果采摘末端执行器，以提高梨果收获机器人的采摘作业效率，降低梨果的损伤率。
针对自然环境中梨果表皮脆弱，采摘过程中易受损伤问题，该研究仿生人手进行了末端执行器的建模与研制。该末端执行器仿照人手结构，采用绳驱的方式驱动手指完成抓握动作；末端执行器指节内侧贴装有自研夹持力传感器，可实时监测和控制手指包络抓取的夹持力，防止对梨果造成损伤；此外，该末端执行器的指节上还贴装有自研姿态传感器，以实时监测各手指的姿态与位置，使之运行在安全的工作空间和工作状态下，进一步提高抓取的效率；最终该末端执行器可安装在梨果收获机器人不同型号机械臂的末端，实现灵活作业。
该研究构建了梨果收获采摘平台，并进行了模拟采摘试验。试验结果表明，该研究提出的仿生自适应绳驱梨果采摘末端执行器对不同品种、形状和大小的梨果具有自适应抓取能力，抓取过程稳定，抓取动作响应速度快，可实现无损伤抓取，对促进梨果收获自动化与智能化有重要意义，为后续水果采摘末端执行器的研究提供了学术和工程参考。
图1 人手抓取采摘动作参考
图2 实验室模拟抓取采摘试验
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.compag.2023.107952
编 辑：万 千
审 核：贾 波
