[发明专利]一种果实采摘末端执行器

说明书

本发明提供了一种果实采摘末端执行器，包括安装座、支撑架、第一剪切架、第二剪切架和剪切驱动组件，在实际采摘时，将果实放入采摘环，通过剪切驱动组件驱动第一剪切架和第二剪切架相互扣合以剪断果实的枝干，实现采果，采果完成后果实输送至下方，第一剪切架和第二剪切架相互远离，进行下一轮摘果。相较于现有技术，本发明提供的果实采摘末端执行器，通过设置第一剪切架和第二剪切架，并通过剪切驱动组件带动其运动，实现剪切采果，避免了果实拉扯，采果效果好，采果效率高。

技术领域

本发明涉及果实采摘技术领域，具体而言，涉及一种果实采摘末端执行器。

背景技术

目前我国农业的机械化水平还处于起步阶段，农产品包括水果的采收机械化程度低。而水果采收作为果园生产全过程中的一个重要环节，具有季节性强和劳动密集型的特点，所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的35％～45％。水果采摘的质量的好坏关系到水果的储存、加工和销售，从而最终影响市场价格和经济效益。

目前采摘近地面的果实比较简单，但是对于苹果，橘子等的生长位置比较高的果实，就需要采摘人员不断爬上爬下，因此降低了采摘效率同时增加了危险性。且人工采摘需要的劳动力多、劳动强度大，与农业劳动力短缺和人工成本升高的现实相矛盾。在当今越来越讲究人工智能化的今天，原始的采摘方式与社会经济发展需要格格不入。所以，市面上出现了多种辅助果农进行采摘的小型器具。目前市场上苹果、橘子等的采摘机械装置的类型主要有以下几种：1)三爪式摘果器，这种采果器是模利人手采摘的原理，利用三爪机械臂捕获水果，之后收紧，夹紧果实后往远离树枝的方向用力扯下，使果梗和果实在最脆弱处断裂。该采摘机械装置的优点是：操作简单，可以灵活调节采摘的高度，便于摘取同一棵树上不同高度的果实，机械构造简单，价格适中，利于维护；其缺点是：十分易伤果，采摘速度较慢，人上肢易疲劳，尚未解决快速精准抓取果实等问题。2)收集装置式摘果器。这种摘果器是利用均布在圆铁架上的缺口将果实围进装置的布袋入口，然后人在杆端朝远离果枝的方向用力拉扯，迫使果实和果树相对运动，从而扯断维系的枝条。该摘果装置优点是：操作简单，可以灵活调整采摘高度；利用布袋的收集作用，避免频繁地缩回杆子收集果实；机械结构简单，无运动件，维护方便，成本低廉；其缺点是：易伤果，采摘速度慢，多次摘果之后袋子变重，需要人手往复升降拉扯，增加采摘员人手的负担。

故现有的果实采摘器均难以实现无伤采果，且采果效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种果实采摘末端执行器，其通过剪切方式采果，避免果实拉扯，能够实现无伤采果，且采摘效率高。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

在一方面，本发明提供了一种果实采摘末端执行器，包括安装座、支撑架、第一剪切架、第二剪切架和剪切驱动组件，所述安装座用于安装在机械臂的末端，所述支撑架设置在所述安装座上，所述第一剪切架铰接在所述支撑架的一侧，所述第二剪切架铰接在所述支撑架的另一侧，所述第一剪切架和所述第二剪切架之间用于形成供果实穿过的采摘环，所述剪切驱动组件设置在所述支撑架上并与所述第一剪切架和所述第二剪切架传动连接，用于带动所述第一剪切架和所述第二剪切架相互扣合以剪断所述果实的枝干，或者相互远离以形成所述采摘环。

进一步地，所述剪切驱动组件包括第一驱动件、第一连杆机构、第二驱动件和第二连杆机构，所述第一驱动件与所述支撑架的一端连接，所述第一连杆机构与所述第一驱动件传动连接，且所述第一连杆机构同时与所述第一剪切架的一侧和所述第二剪切架的一侧传动连接，所述第一连杆机构用于在所述第一驱动件的驱动下带动所述第一剪切架和所述第二剪切架相互扣合或者相互远离；所述第二驱动件与所述支撑架的另一端连接，所述第二连杆机构与所述第二驱动件传动连接，且所述第二连杆机构同时与所述第二剪切架的另一侧和所述第二剪切架的另一侧传动连接，所述第二连杆机构用于在所述第二驱动件的驱动下带动所述第一剪切架和所述第二剪切架相互扣合或者相互远离，其中，所述第一驱动件和所述第二驱动件同步动作。