黄鹏程， 林 雪

（金华职业技术学院，浙江省农作物收获装备技术重点实验室，浙江 金华 321000）

0 引言

农业生产作业中，成熟作物果实采摘是极其重要的环节，消耗了巨大的人力和时间成本，1/3 以上的时间和人力都投入在成熟作物的采摘中[1-2]。与此同时，我国劳动力紧缺对各行各业发展的限制已显现，尤其是果蔬采摘等劳动密集型产业，因此在果蔬采摘领域急需各种类型的采摘机器人[3-5]。同时，果蔬产业是典型的劳动密集型产业，收获环节是机器部件与鲜食器官间存在直接或间接的互作过程，容易造成果实损伤，限制了其收获效率，果蔬收获是最难实现机械化作业的瓶颈环节[6]。目前，多数果蔬的采摘作业是通过采摘执行装置对果蔬的夹持作用实现摘取，而采摘执行装置是采摘机器人与作业对象直接接触的关键部件[7]。此外，果蔬生长环境的可变性和果蔬本身的柔嫩度使得避免夹持损伤成为采摘抓手研究的主要方向[8-10]。由此可见，果蔬采摘机器人的采摘执行装置成为采摘机器人高效无损采摘相关研究的重点和关键，对农业现代化发展具有重要意义。

1 总体结构及工作原理

1.1 总体结构

果蔬自动化采摘执行装置由驱动模组、固定与切换模组和抓取模组3 部分组成，整体结构如图1 所示。其中，驱动模组主要包括旋转电机、齿轮电机、伸缩电机、推动气缸和顶出气缸等；连接与切换模组由固定组件、支撑座、连杆组件及锁紧块连接配件组成；……