Проект бионического захватного устройства робота для сбора урожая

Abstract

В данной статье принципы бионического дизайна были применены при проектировании захватного устройства для робота по сбору фруктов. Данные эскизного проектирования были использованы при моделировании захватного устройства и расчете его прочности в программном пакете ANSYS. Прочностные расчеты были выполнены в сочетании с топологической оптимизацией геометрии с целью уменьшения веса конструкции. Оптимизированная геометрия деталей была доработана с помощью специализированных программ трехмерного моделирования. Результатом работы является действующий прототип захватного устройства, ответственные детали которого были изготовлены из пластика на 3D-принтере. Принципы бионического дизайна и организации жизнедеятельности организмов были использованы также при проектировании системы движения и системы управления, включая подсистему обнаружения объектов.

In this article, the principles of bionic design have been applied to the design of a gripper for a fruit harvesting robot. The preliminary design data was used to simulate the gripper and calculate its strength in the ANSYS software package. Strength calculations were carried out in conjunction with topological optimization of the geometry to reduce the weight of the structure. The optimized part geometry has been refined using 3D modeling application. The research resulted in a working prototype of the gripper, the critical parts of which are made of plastic on a 3D printer. The principles of bionic design and behavior of living structures have also been used in the design of motion and control systems for the gripper, including the object detection subsystem.