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wswswws(金币+10, 基金HEPI+1): 2012-01-19 10:06:13
果蔬快速采摘的夹持碰撞模型与损伤机理研究
负责人：刘继展 参与人：刘继展, 朱长顺, 李智国, 朱文静, 倪军, 宋家壮
金额：20万 申请时间：2009 学科代码：机构运动学与动力学(E050102) 项目批准号：50905076
申请单位：江苏大学 研究类型：应用基础研究
关键词：农业机械；快速采摘；非弹性碰撞；损伤机理；模型
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摘要:拟以夹持控制－夹持碰撞过程－果实损伤相结合，首次对机器人快速采摘的手爪与果实非弹性碰撞动力学模型和果蔬碰伤发生机理展开研究。利用采摘机器人手爪系统进行快速夹持碰伤实验，获得不同控制模式/参数下果实的力－时间、力－变形和峰值碰撞力－碰伤关系；通过对碰撞淤伤部位的显微解剖与图像处理，将碰伤发生的宏观外部条件和内部细观结构的损伤形成相结合揭示快速夹持下果实的碰伤机理，并将反映局部碰伤敏感性的细观力学模型耦合于宏观力学模型内建立果实的非线性粘弹塑性本构模型；在其与手爪机电系统动力学模型基础上，通过实验拟合修正建立手爪－果实的非弹性碰撞动力学模型；最后利用该模型得到采摘机器人快速柔顺夹持的手爪优化控制模式和参数。本研究填补了果蔬宏观力学特性－碰伤敏感性－果实细观结构之间的鸿沟，并实现了对现有弹性接触碰撞理论的突破，为快速柔顺夹持提供了依据。 |
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