本發明涉及農業機械化領域，特別是一種用于黃瓜采摘的機器人末端執行器，具體涉及一種能夠高效、連續采摘黃瓜的機器人末端執行裝置。

背景技術：

1、黃瓜作為重要的蔬菜作物之一，在溫室和大棚中廣泛種植。隨著消費需求的增加和農業產業化的發展，黃瓜種植的規模逐年擴大，尤其是自動化大棚中的黃瓜種植面積逐漸增多。然而，當前黃瓜的采摘過程需要人工彎腰、爬高等高強度體力勞動，尤其是在大棚內，采摘時工作環境狹小，且黃瓜成熟期短，需要高頻率的采摘，這給農業生產帶來巨大的勞動壓力。

2、現有技術公開號為cn106363653b的文獻提供一種黃瓜采摘機器人末端執行器，雖然設計了用于將黃瓜遮擋撥開的撥開件，提高了遮擋情況下黃瓜的采摘率，但也存在不少問題。夾持單元采用氣囊手指，雖然在一定程度上能夠實現夾持功能，但氣囊的充氣放氣控制精度有限，面對不同形狀和大小的黃瓜時，難以保證穩定且合適的夾持力度，容易出現黃瓜滑落或過度擠壓損傷果實的情況。整體方案采用簡單的一抓一放的方式進行采摘，機械臂需要頻繁地重復采摘、將黃瓜放入收集箱、再采摘的流程，大大增加了機械臂移動的距離和時間，提高了采摘單個黃瓜的時間成本。

3、鑒于此，亟需一種新的末端執行器來實現對黃瓜的連續采摘和收集功能，提升采摘效率和成功率。

技術實現思路

1、為了克服現有技術中黃瓜采摘時的損傷率高，采摘單個黃瓜時間成本高等缺陷，本發明提供一種黃瓜連續采摘機器人的末端執行器，通過新型的末端執行器來實現對黃瓜的連續采摘和收集。

2、本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

3、一種黃瓜連續采摘機器人的末端執行器，其特征在于，包括：

4、支撐架；

5、夾持機構，所述夾持機構包括v型指、平面指、一對耦合傳動的曲柄搖桿機構、第一步進電機，一對耦合傳動的曲柄搖桿機構安裝在所述支撐架上，所述v型指和平面指分別安裝在兩個曲柄搖桿機構的執行端，所述第一步進電機驅動其中一個曲柄搖桿機構運動，以實現v型指和平面指相互靠近或遠離；

6、剪切機構，所述剪切機構包括第一刀片、第二刀片、第二連桿、擺桿、圓盤凸輪、前側支架、第二步進電機，所述圓盤凸輪轉動連接在所述支撐架上，所述擺桿一端與所述圓盤凸輪相抵接，中部樞接在所述支撐架上，另一端與所述第二連桿的一端樞接，所述前側支架固定在所述支撐架上，所述第一刀片固定在所述前側支架上，所述第二刀片的一端樞接在所述前側支架上，所述第二刀片的中部與第二連桿的另一端樞接；

7、收集機構，安裝在所述支撐架的底部，用于收集采摘的黃瓜。

8、進一步地，所述支撐架包括固定連接的下側平板和上側平板，所述前側支架連接在下側平板和上側平板之間，所述夾持機構位于所述下側平板上，所述剪切機構位于所述上側平板上。

9、進一步地，還包括后側連接件，所述后側連接件固定在所述上側平板上。

10、進一步地，還包括伸縮桿，所述伸縮桿連接在所述支撐架上，所述收集機構安裝在所述伸縮桿上。

11、進一步地，所述曲柄搖桿機構包括第一連桿、齒輪連桿和搖桿，所述齒輪連桿的一端和搖桿的一端均樞接在所述支撐架上，另一端與所述第一連桿的一端樞接，所述搖桿的另一端與所述第一連桿的中部樞接，所述第一連桿的另一端安裝v型指或平面指，所述第一步進電機驅動所述齒輪連桿轉動。

12、進一步地，所述收集機構包括延長支架、圓環和收集通道，所述延長支架一端固定在所述伸縮桿的下端，延長支架的另一端與圓環固定連接，所述圓環連接所述收集通道。

13、本發明具有如下有益效果：

14、夾持機構采用一對非對稱的v型指與平面指組合，并覆以柔性材料，精準模擬人手動作，在提高采摘成功率的同時，極大降低果實損傷率。剪切機構經機械聯動結構設計，確保果梗剪切動作精準流暢。收集機構可根據黃瓜的生長高度和采摘位置靈活調整收集高度，同時利用伸縮桿與圓環連接管道，能使采摘的黃瓜果實直抵收集箱，大幅削減機械臂多次于目標果實和收集箱之間往復移動距離，顯著提升采摘效率。

15、收集機構能將采摘的黃瓜果實通過管道直接抵達收集箱，使得機械臂無需重復采摘、將黃瓜放入收集箱、再采摘的流程，大大減少了機械臂移動的距離和時間，提高了采摘效率。

16、應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。

技術特征：

1.一種黃瓜連續采摘機器人的末端執行器，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的一種黃瓜連續采摘機器人的末端執行器，其特征在于，所述支撐架包括固定連接的下側平板和上側平板，所述前側支架連接在下側平板和上側平板之間，所述夾持機構位于所述下側平板上，所述剪切機構位于所述上側平板上。

3.根據權利要求2所述的一種黃瓜連續采摘機器人的末端執行器，其特征在于，還包括后側連接件，所述后側連接件固定在所述上側平板上。

4.根據權利要求1所述的一種黃瓜連續采摘機器人的末端執行器，其特征在于，還包括伸縮桿，所述伸縮桿連接在所述支撐架上，所述收集機構安裝在所述伸縮桿上。

5.根據權利要求1所述的一種黃瓜連續采摘機器人的末端執行器，其特征在于，所述曲柄搖桿機構包括第一連桿、齒輪連桿和搖桿，所述齒輪連桿的一端和搖桿的一端均樞接在所述支撐架上，另一端與所述第一連桿的一端樞接，所述搖桿的另一端與所述第一連桿的中部樞接，所述第一連桿的另一端安裝v型指或平面指，所述第一步進電機驅動所述齒輪連桿轉動。

6.根據權利要求1所述的一種黃瓜連續采摘機器人的末端執行器，其特征在于，所述收集機構包括延長支架、圓環和收集通道，所述延長支架一端固定在所述伸縮桿的下端，延長支架的另一端與圓環固定連接，所述圓環連接所述收集通道。

技術總結
本發明涉及農業機械化領域，公開了一種黃瓜連續采摘機器人的末端執行器，包括支撐架、夾持機構、剪切機構、收集機構，夾持機構采用一對非對稱的V型指與平面指組合，并覆以柔性材料，精準模擬人手動作，在提高采摘成功率的同時，極大降低果實損傷率。剪切機構經機械聯動結構設計，確保果梗剪切動作精準流暢。收集機構可根據黃瓜的生長高度和采摘位置靈活調整收集高度，同時利用伸縮桿與圓環連接管道，能使采摘的黃瓜果實直抵收集箱，大幅削減機械臂多次于目標果實和收集箱之間往復移動距離，顯著提升采摘效率。

技術研發人員：錢孟波,趙程恒,王歡,鄭恒意,酈順杰,李文浩
受保護的技術使用者：浙江農林大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24