[发明专利]果蔬采摘设备及果蔬采摘方法

权利要求书

1.一种果蔬采摘设备，包括智能驱动装置，以及由智能驱动装置驱动的多自由度机械臂，其特征在于，还包括：

采摘装置，包括柔性壳体、磁流变液以及线圈，所述柔性壳体的内腔中填充有磁流变液，所述磁流变液可发生磁流变效应，所述柔性壳体与所述多自由度机械臂连接，所述线圈绕设于柔性壳体上，所述线圈与外接电源电连接；及

控制装置，与所述外接电源电连接，所述控制装置通过控制所述线圈的电流，控制所述磁流变液的磁流变过程，使所述柔性壳体包覆并持拿所述果蔬。

2.根据权利要求1所述的果蔬采摘设备，其特征在于，所述柔性壳体上分布有力学传感器阵列，所述力学传感器阵列实时检测所述柔性壳体与所述果蔬表面之间的压力数据，并反馈给所述控制装置，所述控制装置根据所述压力数据实时调节所述磁流变液的磁流变过程。

3.根据权利要求2所述的果蔬采摘设备，其特征在于，所述控制装置包括微处理器、DDS信号源、DA数模转换单元、乘法器以及AD模数转换单元，所述AD模数转换单元接收所述力学传感器阵列反馈来的所述柔性壳体与所述果蔬表面之间的压力数据，所述微处理器将所述压力数据与预设的果蔬损伤最小应力对比，根据对比结果所述微处理器控制所述DDS信号源产生频率可控的交流信号，并控制所述DA数模转换单元产生电压可变的直流信号，所述交流信号以及所述直流信号经所述乘法器产生频率、幅值可控的交流信号源，所述交流信号源经滤波放电处理得到可流入所述线圈的基本交流信号，所述基本交流信号用于产生磁场，所述磁场控制所述磁流变液的磁流变过程。

4.根据权利要求3所述的果蔬采摘设备，其特征在于，所述控制装置还包隔离单元，所述微处理器可产生脉宽可调的PWM信号，所述隔离单元通过所述PWM信号控制所述基本交流信号流入线圈的时间。

5.根据权利要求3所述的果蔬采摘设备，其特征在于，所述微处理器根据所述压力数据与预设的果蔬损伤最小应力对比的对比结果采用PID闭环反馈算法调节所述基本交流信号的频率、幅值以及PWM信号的占空比。

6.根据权利要求1所述的果蔬采摘设备，其特征在于，所述采摘装置还包括磁芯，所述磁芯由所述柔性壳体包覆。

7.一种果蔬采摘方法，包括以下步骤：

提供如权利要求1~6任意一项所述的果蔬采摘装置；

所述智能驱动装置驱动所述多自由度机械臂将所述采摘装置推送到被采摘果蔬位置；

所述柔性壳体包覆被采摘果蔬；

所述控制装置控制线圈的电流，所述磁流变液发生磁流变效应；

所述切断所述被采摘果蔬的梗；

所述控制装置断开线圈的电流，所述磁流变液发生磁流变效应，所述被采摘果蔬从所述柔性壳体内脱离。

8.根据权利要求7所述的果蔬采摘方法，其特征在于，所述控制装置控制线圈的电流，所述磁流变液发生磁流变效应的步骤还包括：

产生基本交流信号，并通入所述线圈产生磁场；

测量所述柔性壳体与所述果蔬表面之间的压力数据；

判断所述压力数据是否大于预设的果蔬损伤最小应力，如果所述压力数据大于所述预设的果蔬损伤最小应力，则发出预警，需要重新产生基本交流信号；如果所述压力数据小于所述预设的果蔬损伤最小应力，则切断被采摘果蔬的梗。