中國教育報(bào)-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 阿妮爾 通訊員 谷雨）近日，記者從南京農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校工學(xué)院教授汪小旵團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新采用包絡(luò)仿生式氣動(dòng)軟夾爪實(shí)現(xiàn)高架草莓無損去莖的精準(zhǔn)自動(dòng)化采收，為設(shè)施農(nóng)業(yè)草莓產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。

據(jù)介紹，傳統(tǒng)草莓夾剪采摘后易殘留果梗，這些果梗會(huì)在運(yùn)輸過程中刺破、劃傷相鄰果實(shí)，造成果實(shí)間相互損傷。為攻克這一難題，汪小旵團(tuán)隊(duì)選用包絡(luò)仿生式氣動(dòng)軟夾爪，其設(shè)計(jì)靈感源于?？M(jìn)食行為。夾爪主體采用柔性硅膠材質(zhì)，兼具優(yōu)異的彈性與可變形性能，從而避免機(jī)械損傷。同時(shí)，4層錯(cuò)位排列的柔性觸手可包裹不同大小、形態(tài)的草莓，確保抓取穩(wěn)定、柔和，夾爪底部的氣動(dòng)腔通過氣壓調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)觸手智能收放，負(fù)壓時(shí)觸手向內(nèi)貼合完成輕柔抓取，正壓時(shí)舒展釋放果實(shí)，適配草莓果皮柔軟易損的特性。

為實(shí)現(xiàn)草莓去莖采摘，研究團(tuán)隊(duì)還為機(jī)器人專門設(shè)計(jì)了“拖拽-旋轉(zhuǎn)”仿人采摘?jiǎng)幼?，與包絡(luò)仿生式氣動(dòng)軟夾爪形成高效配合。當(dāng)軟夾爪完成對(duì)草莓的柔性包絡(luò)抓取后，機(jī)械臂按預(yù)設(shè)程序完成精準(zhǔn)的拖拽與旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，讓草莓花梗與花萼的連接點(diǎn)自然斷裂，從根本上避免果梗殘留，實(shí)現(xiàn)真正的去莖采摘?！斑@一動(dòng)作設(shè)計(jì)精準(zhǔn)復(fù)刻人類采摘草莓的核心行為邏輯，既保證采摘過程中果實(shí)的完整性，又徹底解決了傳統(tǒng)采摘方式的果梗損傷隱患?！蓖粜C介紹說。

此外，針對(duì)草莓密集生長帶來的遮擋難題，團(tuán)隊(duì)還提出一套遮擋處理與抓取位姿調(diào)整策略，通過綜合評(píng)分機(jī)制評(píng)估簇生草莓間的空間關(guān)系，優(yōu)先選擇遮擋最少的采摘目標(biāo)，并基于視覺反饋動(dòng)態(tài)調(diào)整抓取位姿，有效提升復(fù)雜場景下的作業(yè)穩(wěn)定性。

這份研究成果為高架草莓無損去莖自動(dòng)化采收提供了新方案，其多維度協(xié)同的技術(shù)思路也為番茄、櫻桃等其他軟質(zhì)果蔬的智能化采收拓展了新路徑。未來，團(tuán)隊(duì)將持續(xù)優(yōu)化技術(shù)方案，大力推動(dòng)成果產(chǎn)業(yè)化落地。