柔性机器人黑莓采摘技术获进展

抖音推荐 2025年08月14日 21:37 1 admin

一种用于黑莓采摘的创新技术正在美国阿肯色大学取得进展。研究人员通过测量采摘过程中所需的最小作用力，确保果实不受损伤。（图片由阿肯色大学安东尼·古德曼及阿肯色大学系统农业部提供）

该研究团队研发出一种新型柔性机器人夹爪，为应对农业劳动力短缺问题提供了高科技解决方案。其发明“用于浆果采摘的柔性机器人夹爪”已于4月获得美国专利授权，专利权归属于阿肯色大学，并由研究与创新部下属的技术创业办公室负责管理。

该装置由安东尼·古德曼主导开发，当时他为阿肯色大学机械工程系博士研究生，现为该系助理教授。项目合作成员还包括曾任职于阿肯色大学、现为佐治亚理工学院教授的Yue Chen，以及当时为阿肯色大学本科工程学生的Jeremy Collins。

该机器人夹爪由三个柔性“手指”构成，每个手指采用高弹性材料制造。通过拉动“肌腱”（本装置中使用吉他弦），可实现手指的弯曲与抓取动作。

“我的设计灵感来源于郁金香在阳光照射下开合的自然机制，”古德曼解释道。

每个手指末端均集成有高精度力传感器，以确保夹爪在采摘过程中能够精准施力，避免果实被压碎。不当的采摘方式可能导致黑莓在收获过程中受损，或在采收后出现红核现象，即“红核返红”（Red Drupelet Reversion）。上述两种情况均不符合消费者对果实品质的期望，且美国农业部亦会对损伤严重或红核比例过高的鲜果予以拒收。

为获取采摘过程中所需的最佳施力范围，研究团队在经验丰富的黑莓采摘工手指上安装传感器，测量其操作时施加的力值。

尽管该夹爪已具备采摘功能，但要实现田间应用，仍需进一步开发配套的计算机视觉系统与定位技术，以实现果实识别与精准抓取。

尽管人类手部具有高度适应性，可胜任多种操作任务，但古德曼认为，在特定采摘任务中，未来机器人手部有望超越人类表现。

他表示：“在执行特定任务时，完全有可能设计出优于人类手部的专用装置，以实现更高的操作效率与精度。”

来源： GP

编译：小黑