DOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2025.15.032
基金项目：中国烟草总公司云南省公司项目“基于图像识别的烟叶机械自动化采编关键技术研究与应用”（2023530000241021）
作 者：张豹林1 ，严国涌1 ，白 涛1 ，唐 斯1 ，王 涛1 ，林毓培2
（1. 云南省烟草公司曲靖市公司，云南 曲靖 655011；2. 西南大学智能传动和控制技术国家地方联合工程研究中心，重庆 400715）
摘 要：【目的】解决烟叶实际夹持过程中夹持力过大或过小导致的夹持效果不稳定问题、烟叶相互遮挡导致的识别问题以及烟叶相互碰撞导致的动态位置偏移问题等，提高烟叶采摘过程中夹爪夹持的稳定性和可靠性。【方法】采用有限元法，对基于鳍条效应的夹爪结构进行烟叶叶茎夹持力范围（1 N、2 N和3 N）和不同夹持部位（底部、中部、顶部）的夹持效果仿真探究，以获得叶茎夹持的最佳夹持力，并对夹爪尺寸进行了优化设计，对比了优化前后夹爪在不同位置的夹持变形情况。【结果】1）2 N夹持力下，夹爪对烟叶的包络性最佳，同时避免了顶部碰撞发生，推荐为预设力；2）优化后的夹爪在底部夹持时的支撑刚度增强，有效避免了顶部碰撞发生，同时保持了对叶茎的包络性；在顶部和中部夹持时的包络性得到改善，接触面积分别增加了104.8%和29.4%，总体稳定性更好；优化后夹爪的平均等效应变降低，顶部、中部和底部的优化率分别为26.9%、8.3%和25.6%，有效减少了夹爪结构的疲劳损伤，延长了夹爪使用寿命。【结论】本研究可为烟叶采摘机器人夹爪的设计和优化提供技术支持，提高烟叶采摘的效率和质量。
关键词：烟叶采摘；夹爪；有限元；优化
引文信息：[1]张豹林，严国涌，白涛，等.烟叶采摘柔性夹爪夹持特性分析与参数优化[J].南方农机，2025，56(15)：128-131+134.
查看全文请下载PDF文件↓
