梁汉文 ，何万涛 ，郭延艳 ，田学军

（岭南师范学院，广东 湛江 524048）

香蕉是世界四大水果之一，产量和种植面积逐年增加。在香蕉生产链中，除了采摘环节，其他运输、分拣、清洁、包装、杀菌等环节都有一定程度的机械化，因此，要想提高中国整个香蕉产业链的机械化水平，提高香蕉采摘过程的机械化程度是主要环节[1-3]。国外发展香蕉采摘技术的目的是在提高香蕉质量和采摘效率的同时减少安全事故的发生，使香蕉采摘过程自动化、高效化、安全化。目前国内和国际上有两种机械收获香蕉的方法：砍蕉辅助装置法和机械化采摘法[4-5]，但当前我国许多地区的香蕉采摘工作仍然依靠手工完成，这需要消耗大量的人力资源，工人的劳动量非常大，而且效率低下，容易伤害到采摘工人[6]。因此，实现香蕉的机械化采摘，研制先进的香蕉采摘机械，对于提高采摘效率、减少劳动量、降低采摘成本具有重要意义[7]。

1 香蕉采摘机械手设计方案

1.1 整体方案设计

一般香蕉果串的重量在25 kg~35 kg之间，果茎直径在50 mm~100 mm之间，故本文以香蕉果串的重量和果茎直径最大值为样本来设计香蕉采摘机械手[8]。香蕉采摘机器人的整体结构主要有夹持机构、切割机构、果篼机构和臂机构，其整体结构如图1所示。

图1 香蕉采摘机器人整体结构

1.2 主要结构设计

1.2.1 夹具机构设计

夹具机构选择使用螺旋夹具来执行夹持动作，螺旋夹具结构相对简单，易于制造，并且使用电动机提供推力，驱动机构夹紧或松开。……