油茶果采摘机器人采摘头设计与分析

高自成，李立君，王朋辉，祝 强，罗玉坤

(中南林业科技大学 机电工程学院，湖南 长沙 410004）

油茶果采摘机器人采摘头设计与分析

高自成，李立君，王朋辉，祝 强，罗玉坤

(中南林业科技大学 机电工程学院，湖南 长沙 410004）

油茶是一种重要的油料树种。随着我国油茶种植面积的增长，油茶果机械化与自动化采收成为人们关注的热点问题。本文论述了油茶果采摘机器人采摘头的结构设计，并利用Inventor软件对采摘头进行了力学仿真和关键零件有限元分析试验。试验结果表明，最大应力值随振幅和频率增大而增大；振动频率对采摘头关键零件最大应力值影响较大，短连杆和曲柄最大应力值最高，但仍小于材料的屈服强度，结合采摘头现场工作试验，验证了油茶果采摘机器人采摘头的可行性和安全性。

采摘头，结构设计，力学分析，采摘机器人，油茶果

油茶是一种木本油料树种，与油橄榄、油棕、椰子并称“世界四大木本油料树种”[1]。茶油是油茶种子中提取获得的油脂，具有重要的药用价值[2-4]，是一种对人体有益的保健型营养油[5-6]，受到广大群众的青睐，市场需求巨大[7-8]。

我国的油茶品种、分布范围及油茶产量均居于世界首位[9]。据国家林业局统计，我国的油茶产量已经从2008年的20多万吨增加到了2012年的45万吨，产值由110亿元增加到了390亿元[10]。随着油茶种植的面积增长，传统的人工采收方式由于存在劳动量需求大，成本高，作业效率低等缺陷[11]，已经无法满足其规模化和产业化需求。……