[发明专利]一种果品采摘机器人末端执行器及采收方法

权利要求书

1.一种果品采摘机器人末端执行器，其特征在于包括机架、柔性带、支撑轮、导向机构、夹持调节机构、浮动调节机构、驱动机构、下传输带；

所述的导向机构固定在机架上，主要由导向叉和刀片组成；导向叉采用柔性材料，避免对果品碰撞而产生损伤；刀片安装在导向叉内侧，共两片呈V型布置，用于切断果梗；

所述的浮动调节机构主要由浮动装置和调节装置组成；浮动装置主要由浮动轮、浮动板和扭簧组成；调节装置主要由张紧绳、导向板、电机组成；浮动板一端安装浮动轮，另一端通过扭簧安装在机架上；张紧绳一端与浮动轮轴线相连，经过导向板改变连接方向，另一端与电机转轴相连；通过电机的转动拉动张紧绳，使浮动板绕转轴转动，进而改变浮动装置开口大小，夹持过程浮动板受到的张紧力产生的力矩与扭簧产生的力矩平衡；

所述的夹持调节机构主要由夹持轮和夹持浮动板组成；夹持浮动板一端与夹持轮连接，另一端与机架连接，通过扭簧等作用部件保持其一定的夹持力；

所述的驱动机构主要由驱动轮和驱动电机组成；驱动电机与驱动轮连接，用于给末端执行器提供动力；

所述的柔性带采用柔性材料，既可以增大与果品的切向力，进而增加采摘力，又可以起到缓冲作用，避免对果品的挤压损伤；柔性带通过驱动轮的带动，作用于支撑轮、浮动轮和夹持轮；

所述的下传输带固定在机架上，通过电机驱动，使其转动，当果品喂入过程时与果品接触，与柔性带配合作用，改变采摘受力方向。

2.根据权利要求1所述一种果品采摘机器人末端执行器的采收方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)开口调节：为了让末端执行器能顺利采摘不同大小的果品，需要对浮动调节机构进行控制，当果品个体比较小时，控制浮动调节装置，通过电机转动，拉紧张紧绳，浮动机构转动，减小末端执行器开口；当果品个体比较大时，控制浮动调节装置，通过电机反向转动，松开张紧绳，浮动机构反向转动，增大末端执行器开口；

(2)采摘过程：当末端执行器靠近果品时，首先果品先进入两个浮动轮之间，当果品与柔性带接触时，由于此时下传输带的接触作用，会使果品发生扭转；当果品果梗与导向叉上的刀片接触时，随着柔性带对果品挤压力的增加，果品跟随柔性带一起运动，此时完成对于果品果柄的切割，最终完成对果品的采摘；

(3)输送过程：采摘后果品通过柔性带的夹持继续跟随柔性带一起运动，并与柔性带保持相对静止，完成对果品的输送。