CN111937592B - 一种瓜果采摘机器人末端执行器 - Google Patents

Abstract

一种瓜果采摘机器人末端执行器，属于自动化采摘技术领域，解决了现有采摘机器人末端执行器存在的易对果体造成损伤、对果实形状自适应能力差、剪切不同果子时剪切动作执行时间点不可调等技术问题。本发明的技术方案为：一种瓜果采摘机器人末端执行器，其中：包括后支撑板、电动推杆、电动推杆传动机构、夹持机构、延时机构和剪切机构；所述后支撑板竖直设置，所述电动推杆水平设在后支撑板左侧壁下部，所述电动推杆传动机构水平设在后支撑板右侧下部，所述延时机构水平设在后支撑板右侧上部；所述电动推杆传动机构左端与后支撑板右侧壁下部连接，所述夹持机构安装在电动推杆传动机构右端；所述延时机构左端与后支撑板右侧壁上部连接，所述剪切机构安装在延时机构顶部。本发明可以极大地拓展采摘机器人末端执行装置的适用范围，从而极大提高水果采摘的效率并保证采摘作业的质量。

Description

一种瓜果采摘机器人末端执行器

技术领域

本发明属于自动化采摘技术领域，具体涉及的是一种瓜果采摘机器人末端执行器。

背景技术

近年来，我国的瓜果产业取得了长足的发展，而相应的采摘难的问题也日益凸显。瓜果采摘是瓜果产业中最费时费力的一个环节，而且需要保证较高的采摘作业质量水平才能保证后续的良好储存与加工。我国目前主要还是依赖人力来进行瓜果的采摘作业，而随着人口老龄化问题的加重以及农业从业人员的减少，瓜果获得及时采摘并保证较低的损伤程度成为一个急需解决的问题。随着机器人技术的发展，将采摘机器人应用于采摘领域成为未来的趋势，而如何做到让采摘机器人的末端执行器出色地完成夹持果体和剪断果茎两个作业内容是研发采摘机器人的核心技术也是一大难题。

瓜果品种繁多，生长的方式也不尽相同。有的果实单独生长，果子之间有足够的空间，这一类的果子采摘起来相对简单；有的果实成簇生长，果子之间互相距离很近甚至互相接触，彼此空间不足，这时就需要保证末端执行器果体夹持部件在有限的空间内完成夹持任务。能够应对第二种情况的采摘机器人末端执行器，才能够在采摘作业中自如地应对多变的情况，保证采摘作业的质量。

目前，有研究人员针对采摘机器人末端执行器给出了多种方案，申请号201811216941.3的发明专利，公开了一种采摘机器人末端执行器，该末端执行器采用4片弧面切刀和真空吸盘作为执行机构，吸盘吸附水果之后，伺服电机B带动弧面切刀闭合从而实现对果柄的切断，或者电机A带动传动机构和执行机构往复运动，完成果柄切割作业。这种设计方式采用的四片弧面切刀虽然可以实现对果实的包裹从而切断果茎，但其弧面切刀闭合前需要先处于最大张开状态，这就需要果体周围有足够的空间，而如果在簇生瓜果的使用场景下，该方法就较难发挥作用。除此之外，果子形状并不是规则的球形，夹持部件应当有一定的自适应性能，全包裹的形式代表着与果体最多的接触面积，由此也会导致适应性更差。

减少夹持部件与果体的接触面积可以提升夹持部件的适应性，有方案提出用机械爪抓取的方式固定水果，但果茎需要通过扯拽式或者抓取扭折式。但是，通过扯拽的方法来使果茎断开首先要求果茎易拉断而且果茎拉断后的长短也不可控，后续还需再次修剪，而且这种方式会对果皮造成损伤，影响外观的同时，后续的存储也成问题。而抓取扭折的方法，如果是让果体与夹持部件固定，则问题同上，如果是让夹持部件旋转而果实放在机械爪腔体内，则难以避免形状不规则的果实受到机械损伤。

申请号201810101937.6的发明专利，公开了一种水果采收机械手装置，包括支撑环、夹持爪体、带有电机盒的采摘杆、收集袋，该装置在其中一根夹持爪体顶端铰接剪切刀具，而剪切刀具通过钢绳和杠杆与爪体进行联动从而实现单电机控制下的夹持动作与剪切动作同步进行。该设计方式即使是面对簇生的瓜果也可以应用，且可以有效防止水果碰撞和破损。但是，剪切刀具铰接在其中一根夹持爪体上，则该爪体就将与果茎相交，在进行夹持时就需要保证动作的高准确度，而且不同种类的瓜果进行夹持和剪切的时间点并不相同，笼统地使剪切动作和夹持动作同步进行会降低整个装置针对不同场景的适应能力。

申请号201610843191.7的发明专利，公开了一种串行水果(如葡萄、荔枝)采摘机器人的末端执行器，包括一端开口的外壳、一端固装在外壳内的剪断机构、一端固装在外壳内的夹持机构以及安装在外壳下的托举机构。该装置的夹持机构夹持串行水果的果茎，当夹持果茎的压力达到预设值会触发托举机构托住果体，之后启动剪断机构剪断果茎。该方式可以极大地降低机构与果体的接触，但夹持果柄的方式会使剪切之后留下的果茎过长，另外簇生果子的空间限制也会制约该装置的使用条件。除此之外，该方案的电机数量达到了三个，电机会占用较大的体积，机构不够简化。

对于采摘机器人末端执行器的现有技术而言，对于单独生长的果子的采摘作业可以较好的实现，但如何做到在多果簇生的条件下克服空间不足的限制去采摘果子并降低对果体的机械损伤是采摘机器人末端执行器需要攻克的难题，除此之外，末端执行器的夹持部件应具备一定程度的果实形状自适应能力，剪切部件应具有在剪切不同果子时剪切动作执行时间点的可调能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种瓜果采摘机器人末端执行器，解决了现有采摘机器人末端执行器存在的易对果体造成损伤、对果实形状自适应能力差、剪切不同果子时剪切动作执行时间点不可调等技术问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种瓜果采摘机器人末端执行器，其中：包括后支撑板、电动推杆、电动推杆传动机构、夹持机构、延时机构和剪切机构；

所述后支撑板竖直设置，所述电动推杆水平设在后支撑板左侧壁下部，所述电动推杆传动机构水平设在后支撑板右侧下部，所述延时机构水平设在后支撑板右侧上部；所述电动推杆传动机构左端与后支撑板右侧壁下部连接，所述夹持机构安装在电动推杆传动机构右端；所述延时机构左端与后支撑板右侧壁上部连接，所述剪切机构安装在延时机构顶部。

进一步，所述电动推杆传动机构包括水平支撑架、水平设在水平支撑架内侧的主传动轴和设在水平支撑架右端的圆弧轨道；所述主传动轴左端穿过后支撑板与所述电动推杆右端连接，，所述主传动轴右端铰接有两个主传动轴连杆，两个所述主传动轴连杆的末端均设在圆弧轨道中；所述主传动轴中部侧壁设有按珠，所述主传动轴连杆上靠近末端位置处设置为全高结构，所述主传动轴连杆上靠近铰接点位置处设置为相互错位的半高结构；

所述夹持机构包括安装于圆弧轨道中部的半固定果实夹持瓣和分别位于半固定果实夹持瓣前侧下方和后侧上方的两组可移动果实夹持瓣，所述半固定果实夹持瓣与设在水平支撑架右端的圆弧轨道右侧通过自适应弹簧连接，所述可移动果实夹持瓣分别通过圆弧槽滑块安装于半固定果实夹持瓣两侧的圆弧轨道上，两个所述主传动轴连杆分别与两组可移动果实夹持瓣后侧的圆弧槽滑块连接，通过主传动轴连杆对两组可移动果实夹持瓣的张合进行控制；

所述延时机构包括水平支撑板、绳索、设在水平支撑板底面中部的L形滑块安装架和设在L形滑块安装架下方的水平套筒；所述水平支撑板靠近后支撑板一侧中部设有滚轮安装槽，所述滚轮安装槽中装有滚轮；所述L形滑块安装架的竖直部设有绳索下过孔，所述L形滑块安装架的水平部上设有水平滑槽，所述水平滑槽右侧、顶部和底部均设有开口，所述水平滑槽中部设有弹簧导杆，所述水平滑槽中设有水平滑块和弹簧Ⅰ，弹簧Ⅰ和水平滑块从左至右依次套装在弹簧导杆上，所述弹簧Ⅰ一端与水平滑槽左侧壁连接，所述弹簧Ⅰ另一端与水平滑块连接；所述水平滑块顶部设有绳索接口，所述水平滑块底部设有推动板，所述水平套筒套装于主传动轴外侧，所述水平套筒顶部设有与推动板相配合的推动板推头，所述水平套筒上设有若干组与按珠相配合的位置调节孔；所述水平支撑板长度与水平支撑架长度一致，且所述水平支撑板右端设有与圆弧轨道圆弧半径相同的弧形侧壁；

所述剪切机构包括由左至右依次设置的后固定挡板、滑动挡板导杆、滑动挡板、连接块、两个剪刀连杆和两个剪刀臂，所述后固定挡板固定安装在水平支撑板顶面，并位于滚轮安装槽右侧，所述后固定挡板上设有导杆过孔，所述滑动挡板导杆一端伸入后固定挡板的导杆过孔中，所述滑动挡板导杆另一端与滑动挡板左侧连接，所述滑动挡板右侧与连接块连接，，所述连接块右侧分别与两个剪刀连杆的一端铰接，两个剪刀连杆的另一端分别与两个剪刀臂后端铰接，两个所述剪刀臂通过其中部的剪刀固定轴固定于水平支撑板顶面右侧；所述滑动挡板导杆上套装有弹簧Ⅱ，所述弹簧Ⅱ一端与后固定挡板连接，所述弹簧Ⅱ另一端与滑动挡板连接；所述后固定挡板中部设有绳索上过孔；

所述绳索一端与水平滑块上的绳索接口连接，所述绳索另一端穿过绳索下过孔后绕过滚轮，然后穿过绳索上过孔与滑动挡板连接。

进一步，所述圆弧轨道的俯视弧度为120度，所述可移动果实夹持瓣的俯视弧度为60度，所述半固定果实夹持瓣和两组可移动果实夹持瓣组合后的俯视弧度为120～240度。

进一步，所述半固定果实夹持瓣和可移动果实夹持瓣均为橡胶材质。

进一步，两组所述剪刀臂后端内侧均设有剪刀顶针，所述剪刀顶针与剪刀臂后端之间的夹角为60度。

进一步，所述圆弧槽滑块包括连接块、设在连接块内侧的内侧滑块和设在连接块外侧的外侧滑块，所述连接块与内侧滑块和外侧滑块之间分别通过弹簧Ⅲ连接。

与现有技术相比本发明的有益效果为：

1、本发明采用单个电动推杆作为整个装置的动力输入，极大地减少电机在末端执行装置中占用的空间，同时相比多电机的末端执行器而言，使用单个电动推杆可以降低控制的难度。

2、在使用单个电动推杆输入动力的基础上，本发明设计了延时机构，目的是为了使剪切机构与夹持机构开始工作的时间差可调，采摘机器人在采摘不同品种、不同体积的瓜果时，果实的果茎粗细、材质不尽相同，剪切到什么程度果茎会断开就会存在差别，延时机构的设计，使得夹持作业和剪切作业的时间轴可调，从而有效避免出现果茎先断裂而果子没夹持住的情况。

3、本发明的夹持机构以圆弧滑轨为支撑，俯视图角度来看，圆弧为120°，即当两可移动夹持瓣收起来时俯视为120°，此时机构滑轨的最大宽度甚至小于果实的直径，从而极大减小了机构所占的空间，这种设计在面对多果实簇生的条件时可以适应其果实间空间不足的特征，而当可移动夹持瓣完全放出时可移动夹持瓣与半固定夹持瓣配合可达到240°，理论上当包裹超过180°即能实现夹持，此时180°-240°的区间可以与时延机构配合，保证能够夹持住果体的前提下去调整夹持作业和剪切作业的时间轴。

4、本发明的夹持机构所用到的圆弧槽滑块连接块与内侧滑块和外侧滑块之间分别通过弹簧连接，同时半固定夹持瓣与圆弧滑轨也采用弹簧连接，除此之外，两种夹持瓣均采用有一定延展性的橡胶材质，这些设计的共同目的是为了使夹持机构在作业过程中具备一定的自适应性，因为果子的体积、形状总是存在差别，有了自适应性就会大大提高夹持机构适应多情景的工作能力。

综上所述，本发明能够完成单独生长果实的采摘作业，同时，其夹持部件可以有效克服由多果实成簇生长引发的果实之间空间较小的问题。本发明可以有效减少机构对果实造成的机械损伤并且具有一定程度对果实形状的自适应能力。除此之外，本发明能够通过单个电推杆实现夹持部件与剪切部件的联动，并且能够对两者联动时间间隔进行调节。通过集成以上功能，可以极大地拓展采摘机器人末端执行装置的适用范围，从而极大提高水果采摘的效率并保证采摘作业的质量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中电动推杆传动机构的结构示意图；

图3为本发明中夹持机构的结构示意图；

图4为本发明中延时机构的结构示意图；

图5为本发明中水平滑块的结构示意图；

图6为本发明中水平套筒的结构示意图；

图7为本发明中剪切机构的结构示意图；

图8为本发明中圆弧槽滑块的结构示意图；

图9为本发明的俯视图；

图10为图9的A-A剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1至图10所示的一种瓜果采摘机器人末端执行器，其中：一种瓜果采摘机器人末端执行器，其中：包括后支撑板1、电动推杆6、电动推杆传动机构2、夹持机构4、延时机构3和剪切机构5；

所述后支撑板1竖直设置，所述电动推杆6水平设在后支撑板1左侧壁下部，所述电动推杆传动机构2水平设在后支撑板1右侧下部，所述延时机构3水平设在后支撑板1右侧上部；所述电动推杆传动机构2左端与后支撑板1右侧壁下部连接，所述夹持机构4安装在电动推杆传动机构2右端；所述延时机构3左端与后支撑板1右侧壁上部连接，所述剪切机构5安装在延时机构3顶部。

进一步，所述电动推杆传动机构2包括水平支撑架2-1、水平设在水平支撑架2-1内侧的主传动轴2-2和设在水平支撑架2-1右端的圆弧轨道2-3；所述主传动轴2-2左端穿过后支撑板1与所述电动推杆6右端连接，，所述主传动轴2-2右端铰接有两个主传动轴连杆2-4，两个所述主传动轴连杆2-4的末端均设在圆弧轨道2-3中；所述主传动轴2-2中部侧壁设有按珠2-5，所述主传动轴连杆2-4上靠近末端位置处设置为全高结构，所述主传动轴连杆2-4上靠近铰接点位置处设置为相互错位的半高结构，防止两个主传动轴连杆2-4在工作时的相互干涉；电动推杆6的直线推进经主传动轴连杆2-4输入后由于圆弧轨道2-3的限位作用转化为圆弧轨迹运动；

所述夹持机构4包括安装于圆弧轨道2-3中部的半固定果实夹持瓣4-1和分别位于半固定果实夹持瓣4-1前侧下方和后侧上方的两组可移动果实夹持瓣4-2，所述半固定果实夹持瓣4-1与设在水平支撑架2-1右端的圆弧轨道2-3右侧通过自适应弹簧4-4连接，所述可移动果实夹持瓣4-2分别通过圆弧槽滑块4-3安装于半固定果实夹持瓣4-1两侧的圆弧轨道2-3上，两个所述主传动轴连杆2-4分别与两组可移动果实夹持瓣4-2后侧的圆弧槽滑块4-3连接，通过主传动轴连杆2-4对两组可移动果实夹持瓣4-2的张合进行控制；

所述延时机构3包括水平支撑板3-1、绳索3-2、设在水平支撑板3-1底面中部的L形滑块安装架3-3和设在L形滑块安装架3-3下方的水平套筒3-4；所述水平支撑板3-1靠近后支撑板1一侧中部设有滚轮安装槽3-5，所述滚轮安装槽3-5中装有滚轮3-6；所述L形滑块安装架3-3的竖直部设有绳索下过孔，所述L形滑块安装架3-3的水平部上设有水平滑槽，所述水平滑槽右侧、顶部和底部均设有开口，所述水平滑槽中部设有弹簧导杆3-9，所述水平滑槽中设有水平滑块3-7和弹簧Ⅰ3-8，弹簧Ⅰ3-8和水平滑块3-7从左至右依次套装在弹簧导杆3-9上，所述弹簧Ⅰ3-8一端与水平滑槽左侧壁连接，所述弹簧Ⅰ3-8另一端与水平滑块3-7连接；所述水平滑块3-7顶部设有绳索接口3-7-1，所述水平滑块3-7底部设有推动板3-7-2，所述水平套筒3-4套装于主传动轴2-2外侧，所述水平套筒3-4顶部设有与推动板3-7-2相配合的推动板推头3-4-1，所述水平套筒3-4上设有若干组与按珠2-5相配合的位置调节孔3-4-2；在主传动轴2-2向前推进的进度不变的条件下，若干位置调节孔3-4-2代表的若干挡位决定了水平套筒3-4的推动板推头3-4-1与水平滑块3-7的推动板3-7-2接触的时间点，从而决定了剪切机构5开始工作的时间，达到调整夹持机构4和剪切机构5开始工作的时间差的目的，即延时功能；若干组位置调节孔3-4-2的间距可以根据水果体积、品种进行自定义设置以适应不同的应用情景。所述水平支撑板3-1长度与水平支撑架2-1长度一致，且所述水平支撑板3-1右端设有与圆弧轨道圆弧半径相同的弧形侧壁；

所述剪切机构5包括由左至右依次设置的后固定挡板5-1、滑动挡板导杆5-2、滑动挡板5-7、连接块5-3、两个剪刀连杆5-4和两个剪刀臂5-5，所述后固定挡板5-1固定安装在水平支撑板3-1顶面，并位于滚轮安装槽3-5右侧，所述后固定挡板5-1上设有导杆过孔，所述滑动挡板导杆5-2一端伸入后固定挡板5-1的导杆过孔中，所述滑动挡板导杆5-2另一端与滑动挡板5-7左侧连接，所述滑动挡板5-7右侧与连接块5-3连接，，所述连接块5-3右侧分别与两个剪刀连杆5-4的一端铰接，两个剪刀连杆5-4的另一端分别与两个剪刀臂5-5后端铰接，两个所述剪刀臂5-5通过其中部的剪刀固定轴5-6固定于水平支撑板3-1顶面右侧；所述滑动挡板导杆5-2上套装有弹簧Ⅱ5-8，所述弹簧Ⅱ5-8一端与后固定挡板5-1连接，所述弹簧Ⅱ5-8另一端与滑动挡板5-7连接；所述后固定挡板5-1中部设有绳索上过孔；

所述绳索3-2一端与水平滑块3-7上的绳索接口3-7-1连接，所述绳索3-2另一端穿过绳索下过孔后绕过滚轮3-6，然后穿过绳索上过孔与滑动挡板5-7连接。

进一步，所述圆弧轨道2-3的俯视弧度为120度，所述可移动果实夹持瓣4-2的俯视弧度为60度，所述半固定果实夹持瓣4-1和两组可移动果实夹持瓣4-2组合后的俯视弧度为120～240度。

进一步，所述半固定果实夹持瓣4-1和可移动果实夹持瓣4-2均为橡胶材质。

进一步，两组所述剪刀臂5-5后端内侧均设有剪刀顶针5-9，所述剪刀顶针5-9与剪刀臂5-5后端之间的夹角为60度。

进一步，所述圆弧槽滑块4-3包括连接块4-3-1、设在连接块4-3-1内侧的内侧滑块4-3-2和设在连接块4-3-1外侧的外侧滑块4-3-3，所述连接块4-3-1与内侧滑块4-3-2和外侧滑块4-3-3之间分别通过弹簧Ⅲ4-3-4连接。

利用本末端执行器进行采摘的运行原理步骤为：

第一步，所述电动推杆6伸长，带动主传动轴2-2向前推进；

第二步，主传动轴2-2通过主传动轴连杆2-3带动圆弧槽滑块4-3在圆弧滑轨2-3中由中部向两端滑动，从而实现主传动轴2-2的直线运动转化为圆弧槽滑块4-3的弧线运动；

第三步，因为可移动果实夹持瓣4-2固定在圆弧槽滑块4-3上，因此当圆弧槽滑块4-3沿圆弧运动时，将带动可移动果实夹持瓣4-2沿圆弧移动，实现夹持动作；

第四步，在主传动轴2-2向前推进时，其上固定的水平套筒3-4的推动板推头3-4-1会与安装在水平滑槽中的水平滑块3-7的推动板3-7-2接触并传递动力，水平滑块会带动延时绳索3-2绕滚轮3-6转动并会使弹簧Ⅰ3-8拉伸；

第五步，延时绳索3-2绕过滚轮3-6后会拉动滑动挡板5-7向左移动，弹簧Ⅱ5-8压缩，两个剪刀连杆5-4与两个剪刀臂5-5形成的连杆机构会由于拉力作用产生运动从而使两剪刀臂5-5闭合完成剪断果茎的任务；

第六步，所述电动推杆6带动主传动轴2-2反行程运动，夹持机构4复位的过程中，水平套筒3-4的推动板推头3-4-1和水平滑块3-7底部的推动板3-7-2会脱离，此时弹簧Ⅰ3-8及弹簧Ⅱ5-8共同作用使剪切机构5复位并保证延时绳索3-2紧绷不至于脱离滚轮3-6；

第七步，重复上述步骤，进行下一个水果的采摘。

Claims (5)

1.一种瓜果采摘机器人末端执行器，其特征在于：包括后支撑板(1)、电动推杆(6)、电动推杆传动机构(2)、夹持机构(4)、延时机构(3)和剪切机构(5)；

所述后支撑板(1)竖直设置，所述电动推杆(6)水平设在后支撑板(1)左侧壁下部，所述电动推杆传动机构(2)水平设在后支撑板(1)右侧下部，所述延时机构(3)水平设在后支撑板(1)右侧上部；所述电动推杆传动机构(2)左端与后支撑板(1)右侧壁下部连接，所述夹持机构(4)安装在电动推杆传动机构(2)右端；所述延时机构(3)左端与后支撑板(1)右侧壁上部连接，所述剪切机构(5)安装在延时机构(3)顶部；

所述电动推杆传动机构(2)包括水平支撑架(2-1)、水平设在水平支撑架(2-1)内侧的主传动轴(2-2)和设在水平支撑架(2-1)右端的圆弧轨道(2-3)；所述主传动轴(2-2)左端穿过后支撑板(1)与所述电动推杆(6)右端连接，所述主传动轴(2-2)右端铰接有两个主传动轴连杆(2-4)，两个所述主传动轴连杆(2-4)的末端均设在圆弧轨道(2-3)中；所述主传动轴(2-2)中部侧壁设有按珠(2-5)，所述主传动轴连杆(2-4)上靠近末端位置处设置为全高结构，所述主传动轴连杆(2-4)上靠近铰接点位置处设置为相互错位的半高结构；

所述夹持机构(4)包括安装于圆弧轨道(2-3)中部的半固定果实夹持瓣(4-1)和分别位于半固定果实夹持瓣(4-1)前侧下方和后侧上方的两组可移动果实夹持瓣(4-2)，所述半固定果实夹持瓣(4-1)与设在水平支撑架(2-1)右端的圆弧轨道(2-3)右侧通过自适应弹簧(4-4)连接，所述可移动果实夹持瓣(4-2)分别通过圆弧槽滑块(4-3)安装于半固定果实夹持瓣(4-1)两侧的圆弧轨道(2-3)上，两个所述主传动轴连杆(2-4)分别与两组可移动果实夹持瓣(4-2)后侧的圆弧槽滑块(4-3)连接，通过主传动轴连杆(2-4)对两组可移动果实夹持瓣(4-2)的张合进行控制；

所述延时机构(3)包括水平支撑板(3-1)、绳索(3-2)、设在水平支撑板(3-1)底面中部的L形滑块安装架(3-3)和设在L形滑块安装架(3-3)下方的水平套筒(3-4)；所述水平支撑板(3-1)靠近后支撑板(1)一侧中部设有滚轮安装槽(3-5)，所述滚轮安装槽(3-5)中装有滚轮(3-6)；所述L形滑块安装架(3-3)的竖直部设有绳索下过孔，所述L形滑块安装架(3-3)的水平部上设有水平滑槽，所述水平滑槽右侧、顶部和底部均设有开口，所述水平滑槽中部设有弹簧导杆(3-9)，所述水平滑槽中设有水平滑块(3-7)和弹簧Ⅰ(3-8)，弹簧Ⅰ(3-8)和水平滑块(3-7)从左至右依次套装在弹簧导杆(3-9)上，所述弹簧Ⅰ(3-8)一端与水平滑槽左侧壁连接，所述弹簧Ⅰ(3-8)另一端与水平滑块(3-7)连接；所述水平滑块(3-7)顶部设有绳索接口(3-7-1)，所述水平滑块(3-7)底部设有推动板(3-7-2)，所述水平套筒(3-4)套装于主传动轴(2-2)外侧，所述水平套筒(3-4)顶部设有与推动板(3-7-2)相配合的推动板推头(3-4-1)，所述水平套筒(3-4)上设有若干组与按珠(2-5)相配合的位置调节孔(3-4-2)；所述水平支撑板(3-1)长度与水平支撑架(2-1)长度一致，且所述水平支撑板(3-1)右端设有与圆弧轨道圆弧半径相同的弧形侧壁；

所述剪切机构(5)包括由左至右依次设置的后固定挡板(5-1)、滑动挡板导杆(5-2)、滑动挡板(5-7)、连接块(5-3)、两个剪刀连杆(5-4)和两个剪刀臂(5-5)，所述后固定挡板(5-1)固定安装在水平支撑板(3-1)顶面，并位于滚轮安装槽(3-5)右侧，所述后固定挡板(5-1)上设有导杆过孔，所述滑动挡板导杆(5-2)一端伸入后固定挡板(5-1)的导杆过孔中，所述滑动挡板导杆(5-2)另一端与滑动挡板(5-7)左侧连接，所述滑动挡板(5-7)右侧与连接块(5-3)连接，所述连接块(5-3)右侧分别与两个剪刀连杆(5-4)的一端铰接，两个剪刀连杆(5-4)的另一端分别与两个剪刀臂(5-5)后端铰接，两个所述剪刀臂(5-5)通过其中部的剪刀固定轴(5-6)固定于水平支撑板(3-1)顶面右侧；所述滑动挡板导杆(5-2)上套装有弹簧Ⅱ(5-8)，所述弹簧Ⅱ(5-8)一端与后固定挡板(5-1)连接，所述弹簧Ⅱ(5-8)另一端与滑动挡板(5-7)连接；所述后固定挡板(5-1)中部设有绳索上过孔；

所述绳索(3-2)一端与水平滑块(3-7)上的绳索接口(3-7-1)连接，所述绳索(3-2)另一端穿过绳索下过孔后绕过滚轮(3-6)，然后穿过绳索上过孔与滑动挡板(5-7)连接。

2.根据权利要求1所述一种瓜果采摘机器人末端执行器，其特征在于：所述圆弧轨道(2-3)的俯视弧度为120度，所述可移动果实夹持瓣(4-2)的俯视弧度为60度，所述半固定果实夹持瓣(4-1)和两组可移动果实夹持瓣(4-2)组合后的俯视弧度为120～240度。

3.根据权利要求1所述一种瓜果采摘机器人末端执行器，其特征在于：所述半固定果实夹持瓣(4-1)和可移动果实夹持瓣(4-2)均为橡胶材质。

4.根据权利要求1所述一种瓜果采摘机器人末端执行器，其特征在于：两组所述剪刀臂(5-5)后端内侧均设有剪刀顶针(5-9)，所述剪刀顶针(5-9)与剪刀臂(5-5)后端之间的夹角为60度。

5.根据权利要求1所述一种瓜果采摘机器人末端执行器，其特征在于：所述圆弧槽滑块(4-3)包括连接块(4-3-1)、设在连接块(4-3-1)内侧的内侧滑块(4-3-2)和设在连接块(4-3-1)外侧的外侧滑块(4-3-3)，所述连接块(4-3-1)与内侧滑块(4-3-2)和外侧滑块(4-3-3)之间分别通过弹簧Ⅲ(4-3-4)连接。

Images