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南农团队为草莓采摘机器人装上“仿生巧手”
本报讯(记者 阿妮尔 通讯员 谷雨)近日,南京农业大学工学院教授汪小旵团队创新采用包络仿生式气动软夹爪,从末端执行器、采摘动作与智能决策多维度发力,实现高架草莓的无损去茎精准自动化采收,为设施农业草莓产业智能化升级提供了关键技术支撑。
传统草莓夹剪采摘后易残留果梗,这些果梗在运输中会刺破、划伤相邻果实,造成果实相互损伤。为攻克这一难题,汪小旵团队选用包络仿生式气动软夹爪,其设计灵感源于海葵进食行为。夹爪主体采用柔性硅胶材质,兼具良好弹性与可变形性能,从而避免机械损伤。同时,4层错位排列的柔性触手可包裹不同大小、形态的草莓,确保抓取稳定、柔和。夹爪底部的气动腔通过气压调节实现触手智能收放,负压时触手向内贴合完成轻柔抓取,正压时舒展释放果实,适配草莓果皮柔软易损的特性。
为实现草莓去茎采摘,研究团队还为机器人专门设计“拖拽—旋转”仿人采摘动作,与包络仿生式气动软夹爪形成高效配合。当软夹爪完成对草莓的柔性包络抓取后,机械臂按预设程序完成精准的拖拽与旋转动作,使草莓花梗与花萼的连接点自然断裂,从根本上避免果梗残留。
此外,针对草莓密集生长形成的遮挡难题,团队还提出一套遮挡处理与抓取位姿调整策略,通过综合评分机制评估簇生草莓间的空间关联,优先选择遮挡最少的采摘目标,并基于视觉反馈动态调整抓取位姿,有效提升复杂场景下的作业稳定性。

