1.一种香蕉采摘装置,包括机架、设于机架顶部且用于对果柄进行切断的切割刀具、设于机架前端且对果柄进行夹紧的夹持手,所述夹持手包括夹持杆,夹持杆一端铰接于机架上,另一端设有夹持器,其特征在于:还包括滑块以及驱动组件,所述滑块滑动连接于夹持杆上,所述驱动组件包括带动夹持手张开或夹紧的夹持手张合驱动机构,夹持手张合驱动机构与所述滑块铰接。
2.根据权利要求1所述香蕉采摘装置,其特征在于:所述夹持手张合驱动机构输出端与张合控制件连接,张合控制件与所述滑块铰接。
3.根据权利要求1或2所述香蕉采摘装置,其特征在于:还包括用于将夹持手与切割刀具升高或降低的剪叉式升降机构以及行走小车,所述剪叉式升降机构安装于所述行走小车上,行走小车与剪叉式升降机构之间设置有能带动夹持手与切割刀具转动的旋转机构。
4.根据权利要求3所述香蕉采摘装置,其特征在于:所述行走小车上设有作业时,用于使行走小车处于水平状态的液压支撑脚。
5.根据权利要求4所述香蕉采摘装置,其特征在于:所述驱动组件还包括控制切割刀具移动的切割进给驱动机构、控制夹持手移动的夹持手进给驱动机构、用于驱动剪叉式升降机构升降的升降驱动机构、驱动切割刀具转动的切割电机以及驱动旋转机构转动的回转电机。
6.根据权利要求5所述香蕉采摘装置,其特征在于:还包括控制系统、计量液压泵、两轴倾角传感器以及用于采集所述两轴倾角传感器数据的数据采集器,所述控制系统由主控制器、嵌入式处理器组成,所述主控制器、驱动组件、数据采集器和计量液压泵分别与嵌入式处理器连接,两轴倾角传感器与数据采集器连接,计量液压泵与液压支撑脚连接。
7.根据权利要求5所述香蕉采摘装置,其特征在于:所述夹持手张合驱动机构、切割进给驱动机构、夹持手进给驱动机构以及升降驱动机构为液压缸或丝杠传动机构。
8.根据权利要求6所述香蕉采摘装置,其特征在于:所述主控制器为DSP控制器或PLC控制器。
9.一种基于权利要求6所述香蕉采摘装置的香蕉采摘方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一:驱使行走小车到所需采摘香蕉的香蕉树下;
步骤二:行走小车上的液压支撑脚将行走小车水平撑起,使行走小车处于水平状态;
步骤三:剪叉式升降机构将切割刀具以及夹持手升高至香蕉果串旁;
步骤四:夹持手伸出并夹住香蕉果串顶部的果柄;
步骤五:切割刀具向果柄方向移动,对果柄进行切断;
步骤六:切断后,切割刀具复位,剪叉式升降机构下降;
步骤七:剪叉式升降机构降下后,夹持手复位,取下香蕉,并且液压支撑脚复位,完成采摘。
10.根据权利要求9所述香蕉采摘方法,其特征在于:步骤二具体为:启动控制系统,双轴倾角传感器测量X、Y两轴与水平面的倾斜角度,并将测量数值通过数据采集器发送到嵌入式处理器中,嵌入式处理器根据两轴的倾斜角度进行小车位姿反解,并计算出各液压支撑脚应补偿位移量,最终控制系统中的主控制器根据补偿位移量控制各液压支撑脚进行伸缩,使行走小车处于水平面上;
步骤三具体为:回转电机驱动旋转机构转动,从而使夹持手以及切割刀具转动至适合采摘的角度,回转电机停转;此时,控制系统驱使升降驱动机构推动剪叉式升降机构上升,夹持手与切割刀具上升到目标位置后,升降驱动机构停止运动,并保持该目标位置;
步骤四具体为:夹持手向前移动,当夹持器距离香蕉果柄在预设目标距离时,夹持手进给驱动机构停止运动;夹持手张合驱动机构带动滑块沿夹持杆向前滑动,使夹持器在前期快速合拢,当接近果柄时,减速合拢,并最终紧紧夹持住果柄,夹紧后,夹持手张合驱动机构停止向前运动,并保持夹持力。