1.果实姿态可调的采摘机器人末端执行器,其特征在于:包括机架(5)、托板(10)、带轮固定机构、姿态调整机构和夹持调节机构,带轮固定机构的数量为两个,带轮固定机构安装在机架(5)和托板(10)之间,姿态调整机构固定在带轮固定机构上,带轮固定机构用于固定带轮,夹持调节机构固定在托板(10)的底部,夹持调节机构用于调整两个带轮固定机构之间的间距。
2.如权利要求1所述的果实姿态可调的采摘机器人末端执行器,其特征在于:所述姿态调整机构包括夹持带和夹持电机,夹持带和夹持电机的数量均为四个,四个夹持带分别是左上夹持带(13)、左下夹持带(14)、右上夹持带(15)、右下夹持带(16),左上夹持带(13)、左下夹持带(14)、右上夹持带(15)、右下夹持带(16)分别由左上夹持电机(17)、左下夹持电机(18)、右上夹持电机(19)、右下夹持电机(20)控制。
3.如权利要求2所述的果实姿态可调的采摘机器人末端执行器,其特征在于:每个所述带轮固定机构的两端分别固定有两个夹果轮(1)和两个主动轮(2),每个夹果轮(1)和主动轮(2)套有一条夹持带,主动轮(2)与夹持电机连接,夹持电机用于驱动主动轮转动,主动轮(2)负责驱动夹持带运行,夹果轮(1)用于支撑四条夹持带。
4.如权利要求3所述的果实姿态可调的采摘机器人末端执行器,其特征在于:所述带轮固定机构包括两个位于夹果轮(1)和主动轮(2)上下两层的带轮浮动板(3),夹果轮(1)的轮轴和主动轮(2)的轮轴通过两个带轮浮动板(3)进行固定;
所述夹果轮(1)轴心固定在带轮浮动板(3)上,可以绕轴心自由转动。
5.如权利要求1所述的果实姿态可调的采摘机器人末端执行器,其特征在于:所述托板(10)上开设有漏果孔(21),漏果孔(21)连接有运输管(12),运输管(12)位于托板(10)底部;
所述漏果孔(21)远离末端执行器开口一侧设有压板(11),压板(11)固定在托板(10)上,压板(11)用于调整果实的运动方向,使其进入运输管(12),运输管(12)用于运输果实。
6.如权利要求4所述的果实姿态可调的采摘机器人末端执行器,其特征在于:所述带轮固定机构上设有转轴,转轴的两端分别安装在托板(10)和机架(5)上,带轮浮动板(3)通过转轴连接托板(10)和机架(5),带轮浮动板(3)绕转轴在托板(10)和机架(5)之间摆动。
7.如权利要求1所述的果实姿态可调的采摘机器人末端执行器,其特征在于:所述夹持调节机构包括扭簧(6),带轮固定机构通过扭簧(6)安装在机架(5)上,两个所述带轮固定机构之间安装有剪刀(4),剪刀(4)固定在机架(5)上,剪刀(4)用于剪断果梗。
8.如权利要求3所述的果实姿态可调的采摘机器人末端执行器,其特征在于:所述夹持调节机构还包括张紧绳(8)、开口电机(9)和导向块(7),张紧绳(8)为两根,导向块(7)固定在托板(10)前端底部,开口电机(9)固定在托板(10)底部,位于导向块(7)后方,两根张紧绳(8)的一端均和夹果轮(1)轴线相连,经过导向块(7)改变连接方向,另一端与开口电机(9)转轴相连,通过开口电机(9)的转动拉动张紧绳(8),使带轮浮动板(3)绕转轴转动。
9.果实姿态可调的采摘机器人末端执行器的采收方法,其特征在于:所述采收方法应用于如权利要求1‑8中任意一权利要求所述的果实姿态可调的采摘机器人末端执行器中,所述采收方法包括以下步骤:
步骤1,调节开口间隙:当采摘大小不同的果实时,通过夹持调节机构调节末端执行器开口大小,当果实体积较小时,开口电机(9)正向转动,拉紧张紧绳(8),带轮浮动板(3)绕轴转动,减小末端执行器开口间隙;当果实体积较大时,开口电机(9)反向转动,松开张紧绳(8),带轮浮动板(3)绕轴反向转动,末端执行器开口增大;
步骤2,调整果实姿态:根据果实姿态的不同,姿态调整机构中夹持带和夹持电机动作来对果实进行姿态调整;
步骤3,采摘过程:左右两组夹持带之间不同方向运行,四个夹持电机运行速度一致,四条夹持带和果实之间保持相对静止,将果实向后拉动,当果梗经过剪刀(4)时,果梗被剪断,而果实在四条夹持带的作用下继续向后输送;
步骤4、完成收获:果实继续向后运动,并脱离托板(10)的支撑,在压板(11)的作用下,进入运输管(12),在重力的作用下下落,完成输送。
10.如权利要求9所述的果实姿态可调的采摘机器人末端执行器的采收方法,其特征在于:所述步骤2中调整果实姿态的具体步骤如下:步骤2.1,当果梗偏向左前方时,左上夹持电机(17)和左下夹持电机(18)静止,右上夹持电机(19)和右下夹持电机(20)同速运行,分别带动两个主动轮逆时针转动,使右上夹持带(15)和右下夹持带(16)同速运行,将果梗调整为向正前方倾斜状态;随后,左下夹持电机(18)和右下夹持电机(20)静止,左上夹持电机(17)顺时针运行,右上夹持电机(19)逆时针运行,二者运行速度一致,带动左上夹持带(13)和右上夹持带(15)同速运行,将果梗调整为竖直状态;
步骤2.2,当果梗偏向右前方时,右上夹持电机(19)和右下夹持电机(20)静止,左上夹持电机(17)和左下夹持电机(18)同速运行,分别带动两个主动轮逆时针转动,使左上夹持带(13)和左下夹持带(14)同速运行,将果梗调整为向正前方方倾斜状态;随后,左下夹持电机(18)和右下夹持电机(20)静止,左上夹持电机(17)顺时针运行,右上夹持电机(19)逆时针运行,二者运行速度一致,带动左上夹持带(13)和右上夹持带(15)同速运行,将果梗调整为竖直状态;
步骤2.3,当果梗偏向正前方时,左下夹持电机(18)和右下夹持电机(20)静止,左上夹持电机(17)顺时针运行,右上夹持电机(19)逆时针运行,二者运行速度一致,带动左上夹持带(13)和右上夹持带(15)同速运行,将果梗调整为竖直状态。