本发明涉及果实采摘末端执行器领域，特别是一种容差式莲蓬采摘末端执行器。
背景技术：
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2、莲子具有高营养和药用价值，常被用作食材和药材，在我国多个省份广泛种植。莲子生长于莲蓬内部，莲蓬采摘是莲子生产过程的初始步骤，长期以来为人工作业。近年来，为应对农村剩余劳动力短缺和人工采摘效率低的问题，机器人采摘技术已经成为了包括莲蓬在内的果实、蔬菜自动采摘的发展方向。
3、采摘末端执行器是采摘机器人完成采摘任务的重要器件。在现有技术中，其通常安装于采摘机械臂末端，随机械臂移动至预先测量的采摘点空间位置处执行果实-果梗分离作业，该过程对目标果实的定位精度及其位置稳定性具有高要求。
4、莲蓬具有逆重力生长的特点，重心高且处于湖泊、水田等开放生长环境，极易受到气流及动物的扰动而发生晃动。因此，莲蓬的空间位置经常处于局部动态变化中。现有采摘末端执行器多以静态或准静态果实为对象，夹、剪、抓取的作用范围有限，若用于莲蓬采摘，当其运动至预定采摘点位置时，莲蓬可能已经离开采摘末端执行器的作用范围，从而造成采摘失败，进而影响莲蓬采摘机器人的工作效率与工作质量。
技术实现思路
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2、为解决上述技术问题，本发明提供一种容差式莲蓬采摘末端执行器，其可以对处于位置变化中的莲蓬的荷梗采摘段执行捕捉，随后强制将其引导并带入最终夹持与切断位置，从而提高对于偏离预定位置的受扰动莲蓬采摘成功率。
3、本发明采用的技术方案是：一种容差式莲蓬采摘末端执行器，包括基座、直线驱动组件、荷梗捕捉组件、荷梗引导组件、荷梗夹持组件、荷梗切断组件、限位传感器；
4、所述的基座后端固定有一与采摘机械臂相连接的安装板；所述的直线驱动组件位于基座一侧，包括直线电动缸缸体、伸缩推杆，所述的直线电动缸缸体通过连接件安装于基座上；
5、所述的荷梗捕捉组件位于直线驱动组件的伸缩推杆前端并随伸缩推杆移动，用于驱动待采摘莲蓬的荷梗移动，包括舵机、荷梗捕捉杆，所述的荷梗捕捉杆一端与舵机轴相连，可在舵机的驱动下转动；
6、所述的荷梗引导组件位于基座前端，用于限定荷梗的空间位置，包括左右对称布置的两个引导杆，两个所述的引导杆之间形成发散状荷梗引导区域和荷梗定位区域，所述的荷梗定位区域靠近基座侧的末端区域为最终夹持与切断位置；采摘时，所述的容差式莲蓬采摘末端执行器靠近待采摘莲蓬的荷梗，使其位于所述的荷梗引导区域内；所述的伸缩推杆伸出，荷梗捕捉杆旋转并将发散状的荷梗引导区域关闭，使荷梗被限制在荷梗捕捉杆和两个引导杆所共同包容的区域内；伸缩推杆回退，荷梗捕捉杆将荷梗依次带入荷梗定位通道与最终夹持与切断位置；
7、所述的荷梗夹持组件安装于基座上方，包括电动夹爪、夹持手指；所述的夹持手指安装于电动夹爪端部，用于夹持荷梗；
8、所述的荷梗切断组件安装于基座下方，包括电动夹爪、切断刀片；所述的切断刀片安装于电动夹爪端部，用于切断荷梗；所述的限位传感器位于荷梗定位区域内基座的前端面、电动夹爪与电动夹爪之间，用于感知荷梗是否进入最终夹持与切断位置；对于处于最终夹持与切断位置中的荷梗，所述的荷梗夹持组件将荷梗夹紧，所述的荷梗切断组件将荷梗切断，荷梗捕捉组件复位，完成采摘。
9、作为本方案的进一步优化，上述的荷梗引导区域为y形发散状，并沿所述的荷梗夹持组件所在方向收敛；所述的荷梗定位区域为矩形。
10、作为本方案的进一步优化，上述的限位传感器为光电式限位传感器、机械式限位传感器中的一种。
11、作为本方案的进一步优化，上述的荷梗捕捉杆旋转角度为正负270度。
12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设立发散状荷梗引导区域扩大了采摘末端执行器对偏离预定位置莲蓬的控制范围；通过设立荷梗捕捉组件实现对处于荷梗引导区域中的莲蓬荷梗的捕获，以强制使其进入最终夹持与切断位置并完成果-梗分离。由此增大了采摘末端执行器的作用范围，以满足对处于晃动中莲蓬的采摘要求；此外，还降低了采摘执行过程对于莲蓬目标定位精度及机械臂运动精度的要求，减轻了采摘执行控制算法的计算量和整体采摘成本。
1.一种容差式莲蓬采摘末端执行器，其特征在于：包括基座（1）、直线驱动组件（2）、荷梗捕捉组件（3）、荷梗引导组件（4）、荷梗夹持组件（5）、荷梗切断组件（6）、限位传感器（7）；
2.如权利要求1所述的容差式莲蓬采摘末端执行器，其特征在于，所述的荷梗引导区域（4-2a）为y形发散状，并沿所述的荷梗夹持组件（5）所在方向收敛；所述的荷梗定位区域（4-2b）为矩形。
3.如权利要求1所述的容差式莲蓬采摘末端执行器，其特征在于，所述的限位传感器（7）为光电式限位传感器、机械式限位传感器中的一种。
4.如权利要求1所述的容差式莲蓬采摘末端执行器，其特征在于，所述的荷梗捕捉杆（3-2）旋转角度为正负270度。
