果实采摘中果梗激光切割分析与实验

为探讨机器人果实采摘中应用激光进行果梗切断的可行性，以黄瓜果梗为对象，利用基于30W光纤耦合半导体激光器构建的果梗切割实验平台，分别进行了激光穿透时间与果梗直径、激光束功率、离焦量、入射角的关系实验和果梗激光切割速度实验。实验发现，激光焦斑热功率密度0.75W/mm2即可实现果梗的穿透和切割，且对果梗直径变化、焦斑定位与入射角度误差具有良好的适应性。但半导体激光器在垂直照射、零离焦量、光输出功率14.94W条件下的最短切割时间达到23.73~28.13s，应通过选择更高光束质量的光纤激光器等实现快速气化切割以满足实际作业的需要。