香蕉采摘机器人结构设计

【目的】目前香蕉的采摘基本还停留在人工采摘,劳动量大且效率低。因此,实现香蕉的机械化采摘,研制先进的香蕉采摘机械,对于提高采摘效率、减少劳动力、降低采摘成本具有重要意义。【方法】课题组设计了一款香蕉采摘机器人。首先,使用SolidWorks对香蕉采摘机器人的各个结构进行设计和1∶1的模型建构,主要包括夹持机构、切割机构、果篼机构和臂机构等,再将其进行装配,以确保整体结构的可装配性;其次,对切割电机和液压泵进行了选型和计算;最后,对夹持爪、果篼销轴等关键零部件进行了有限元分析。【结果】夹持爪受到的最大应力为54.97 MPa,销轴所受最大应力为76.03 MPa,销轴和夹持爪所用材料1045钢的屈服力为5.30×10^(2)MPa。【结论】夹持爪和销轴所受最大应力远小于1045钢的屈服力,所以设计满足要求;采用该香蕉采摘机器人,可大大降低劳动者劳动强度,提高香蕉采摘的效率,为香蕉采摘提供了一种高效可行的方法,对提高中国整个香蕉产业链的机械化水平具有重要意义。