[发明专利]果品快速采摘机器人末端执行器及采摘方法

说明书

本申请公开了果品快速采摘机器人末端执行器及收获方法，包括机架、托板、夹持调节机构，机架和托板之间安装有带轮固定机构和夹持浮动板，托板安装在带轮固定机构和夹持浮动板的下方，带轮固定机构上固定安装有带轮，夹持调节机构固定在托板底部，夹持调节机构用于调整带轮固定机构和夹持浮动板之间的间距。具有以下优点：实现对果品的快速采摘和运输，控制过程简单，采收效率高。

技术领域

本发明属于农业机器人领域，涉及一种果品快速采摘机器人末端执行器与采摘方法，实现对果品的采摘和运输作业。

背景技术

目前，随着果园产业的迅速发展，苹果、番茄等果品的种植面积及年产量越来越大，但是，苹果、番茄等果品的收获基本还处于依靠人工采摘的阶段，人工采摘作业量大，劳动强度高，效率低，所以，急需提高机械化收获水平。

现有采摘机器人的末端执行器多采用机械手方案，采摘控制复杂、采摘速度慢，采摘效率低，针对现有末端执行器存在的不足，急需发明一种果品采摘机器人末端执行器及采收方法，提高采摘速度，简化采摘过程，提高采收效率。

发明内容

本发明针对现有果品采摘机器人末端执行器存在的缺陷，提供了一种果品快速采摘机器人末端执行器及采收方法，实现对果品的快速采摘和运输，控制过程简单，采收效率高。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

果品快速采摘机器人末端执行器，包括机架、托板、夹持调节机构，机架和托板之间安装有带轮固定机构和夹持浮动板，托板安装在带轮固定机构和夹持浮动板的下方，带轮固定机构用于固定带轮，夹持调节机构固定在托板底部，夹持调节机构用于调整带轮固定机构和夹持浮动板之间的间距。

进一步的，所述带轮固定机构的两端分别固定安装有夹果轮和主动轮，夹果轮和主动轮之间套有摘果带,夹果轮用于支撑摘果带，主动轮用于驱动摘果带转动。

进一步的，所述带轮固定机构包括两个位于夹果轮和主动轮上下两侧的带轮浮动板，夹果轮的轮轴和主动轮的轮轴通过两个带轮浮动板进行固定；

所述夹果轮的轴心固定在带轮浮动板上，可以绕轴心自由转动。

进一步的，所述主动轮连接有摘果电机，摘果电机用于驱动主动轮转动，主动轮转动带动摘果带动作，摘果电机固定在机架上。

进一步的，所述带轮固定机构和夹持浮动板上均设有一转轴，带轮浮动板和夹持浮动板通过转轴连接机架和托板，带轮浮动板和夹持浮动板可绕转轴在机架和托板之间摆动。

进一步的，所述托板的上开设有漏果孔，漏果孔连接有运输管，运输管位于托板底部，运输管用于运输果品。

进一步的，所述漏果孔远离末端执行器开口一侧设有压板，压板固定在托板上，压板位于漏果孔后方，压板用于调整果品的运动方向，使其进入运输管。

进一步的，所述夹持调节机构包括扭簧，带轮浮动板和夹持浮动板均通过扭簧安装在机架上。

进一步的，所述夹持调节机构还包括两根张紧绳、开口电机和导向块，导向块固定安装在托板底部前端，开口电机固定在托板底部，位于导向块后方，两个张紧绳的一端分别与夹持浮动板、夹果轮轴线相连，经过导向块改变连接方向，另一端均与开口电机转轴相连，通过开口电机的转动拉动张紧绳，使带轮固定机构和夹持浮动板绕转轴转动。

果品快速采摘机器人末端执行器的采收方法，所述采收方法包括以下步骤：

步骤1，调节开口间隙：根据果品的大小不同，通过夹持调节机构调节带轮固定机构和夹持浮动板之间的间距来调节末端执行器开口大小，开口电机正向转动，拉紧张紧绳，带轮浮动板和夹持浮动板绕转轴转动，减小末端执行器开口间隙；开口电机反向转动，松开张紧绳，带轮浮动板和夹持浮动板绕转轴反向转动，末端执行器开口增大；