[发明专利]电热切割式草莓采摘末端执行器及相应采摘机构和方法

权利要求书

1.一种电热切割式草莓采摘末端执行器，其特征是：是由步进电机、L型安装板、滚珠丝杠、电热丝供电器、气缸、限位开关、侧立板、Kinect传感器、补光单元、右电热丝刀片、左电热丝刀片、末端伸缩板、连接件、滑轨和安装盘组成的，所述步进电机通过L型安装板安装在滑轨左端，所述滚珠丝杠一端与步进电机连接，另一端与侧立板连接，所述侧立板安装在滑轨右端，所述气缸安装在滚珠丝杠上，所述末端伸缩板左端与气缸轴连接，右端与右电热丝刀片和左电热丝刀片连接，所述Kinect传感器设置于安装盘上，所述补光单元成圆周分布设置于安装盘上，所述限位开关安装在滑轨的两端，所述电热丝供电器安装在气缸上，所述安装盘设置于气缸轴末端，所述连接件上端连接末端伸缩板。

2.根据权利要求1所述的一种电热切割式草莓采摘末端执行器，其特征是：所述左电热丝刀片和右电热丝刀片夹角为30°，且内部都嵌有电热丝。

3.根据权利要求1所述的一种电热切割式草莓采摘末端执行器，其特征是：所述电热丝供电器为左电热丝刀片和右电热丝刀片供电。

4.一种电热切割式草莓采摘机构，其特征是：是由末端执行器、波纹管、收纳箱、移动平台和升降机构组成的，所述末端执行器安装在升降机构上，所述升降机构安装在移动平台上，所述收纳箱设置于移动平台前部，所述波纹管上端通过连接件与末端伸缩板连接，正对左电热丝刀片和右电热丝刀片，下端伸入到收纳箱中；其中末端执行器进一步包括步进电机、L型安装板、滚珠丝杠、电热丝供电器、气缸、限位开关、侧立板、Kinect传感器、补光单元、右电热丝刀片、左电热丝刀片、末端伸缩板、连接件、滑轨和安装盘，所述步进电机通过L型安装板安装在滑轨左端，所述滚珠丝杠一端与步进电机连接，另一端与侧立板连接，所述侧立板安装在滑轨右端，所述气缸安装在滚珠丝杠上，所述末端伸缩板左端与气缸轴连接，右端与右电热丝刀片和左电热丝刀片连接，所述Kinect传感器设置于安装盘上，所述补光单元成圆周分布设置于安装盘上，所述限位开关安装在滑轨的两端，所述电热丝供电器安装在气缸上，所述安装盘设置于气缸轴末端，所述连接件上端连接末端伸缩板。

5.根据权利要求4所述的一种电热切割式草莓采摘机构，其特征是：所述波纹管内表面和收纳箱内表面附有10mm的软硅胶材料。

6.根据权利要求4所述的一种电热切割式草莓采摘机构的采摘方法，其特征是：包括如下步骤：

1)对准果实

Kinect传感器拍摄草莓图像，确定成熟草莓空间坐标位置，移动平台和升降机构首先将末端执行器调到合适高度，步进电机通过滚珠丝杠控制气缸左右移动，完成对准果实过程；

2)靠近果梗

气缸工作，气缸轴伸出，末端伸缩板带动右电热丝刀片和左电热丝刀片前进，同时末端伸缩板下面的波纹管也跟随前进，完成靠近果梗过程；

3)电热切割

电热丝供电器为右电热丝刀片和左电热丝刀片供电，同时右电热丝刀片和左电热丝刀片缓慢前进，果梗在电热刀片下切断，完成电热切割过程，果梗切断的草莓顺着波纹管滑落到收纳箱中。