Un mecanismo de cosecha de frutas capaz de movimientos multidimensionales: un estudio preliminar sobre el mecanismo integrado con un hexacóptero
Autores: Park, Hanmin; Kang, Hyeongseok; Hwang, Bohyun; Joe, Seonggun; Kim, Byungkyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un mecanismo de cosecha de frutas capaz de movimientos multidimensionales: un estudio preliminar sobre el mecanismo integrado con un hexacóptero
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Mecanismo de cosecha de frutas
Motor único
Vehículos aéreos no tripulados
Movimiento rotacional
Efector final
Par
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un mecanismo de cosecha de frutas impulsado por un solo motor, diseñado para su integración con vehículos aéreos no tripulados (VANT). El mecanismo realiza un movimiento de vaivén al convertir el movimiento lineal en movimiento rotacional. En consecuencia, el efector final puede ejecutar trayectorias cinemáticas multidimensionales, incluidos movimientos biaxiales y rotacionales, sincronizados con la posición del motor. Estos movimientos axiales y rotacionales facilitan la capacidad del agarre para alcanzar, recuperar y desprender frutas de las ramas durante el proceso de cosecha. Cabe destacar que una consideración crítica en el diseño de este mecanismo de cosecha de frutas es generar el par necesario en el efector final mientras se minimizan las fuerzas de reacción y el par que podrían desestabilizar el VANT durante el vuelo. Con estas consideraciones en mente, este estudio preliminar tuvo como objetivo cosechar una manzana Fuji y realizar un análisis dinámico. Construimos un prototipo del mecanismo de cosecha de frutas impulsado por un solo motor utilizando un servo motor adecuado. Para evaluar su rendimiento mecánico y evaluar su impacto en el hexacóptero, desarrollamos tanto una plataforma de prueba específica con una estructura paralela de seis esferas-prismáticas-esféricas como un simulador de vuelo ambiental virtual. En general, los resultados demuestran la exitosa cosecha de una manzana Fuji que pesa aproximadamente 300 g por el mecanismo de cosecha de frutas impulsado por un solo motor, sin efectos adversos observados en el funcionamiento del hexacóptero.
Descripción
Este estudio presenta un mecanismo de cosecha de frutas impulsado por un solo motor, diseñado para su integración con vehículos aéreos no tripulados (VANT). El mecanismo realiza un movimiento de vaivén al convertir el movimiento lineal en movimiento rotacional. En consecuencia, el efector final puede ejecutar trayectorias cinemáticas multidimensionales, incluidos movimientos biaxiales y rotacionales, sincronizados con la posición del motor. Estos movimientos axiales y rotacionales facilitan la capacidad del agarre para alcanzar, recuperar y desprender frutas de las ramas durante el proceso de cosecha. Cabe destacar que una consideración crítica en el diseño de este mecanismo de cosecha de frutas es generar el par necesario en el efector final mientras se minimizan las fuerzas de reacción y el par que podrían desestabilizar el VANT durante el vuelo. Con estas consideraciones en mente, este estudio preliminar tuvo como objetivo cosechar una manzana Fuji y realizar un análisis dinámico. Construimos un prototipo del mecanismo de cosecha de frutas impulsado por un solo motor utilizando un servo motor adecuado. Para evaluar su rendimiento mecánico y evaluar su impacto en el hexacóptero, desarrollamos tanto una plataforma de prueba específica con una estructura paralela de seis esferas-prismáticas-esféricas como un simulador de vuelo ambiental virtual. En general, los resultados demuestran la exitosa cosecha de una manzana Fuji que pesa aproximadamente 300 g por el mecanismo de cosecha de frutas impulsado por un solo motor, sin efectos adversos observados en el funcionamiento del hexacóptero.