便携式高空半球大范围采摘装置

从国内水果采摘的现状出发,利用三脚架、电动伸缩杆来形成高空半球的大采摘范围,自主研发的凸轮机构与曲柄滑块机构相串联的采摘夹片,可以实现水果的"果蒂取果"和"剪切取果"的两种需要,减震收集器可以让采摘下来的高空水果完好的落地收集。采摘装置可以让果农在地面轻松实现水果的采摘,它具有经济、实用、成本低、效率高、安全等特点,具有一定的实用价值和推广价值。     

一种水果采摘机的结构及功能设计

本水果采摘机包括机座、电机、调节机构、采摘机构、放置机构。其中调节机构包括支撑柱、旋转台、双摇杆机构和液压杆,采摘机构主要是由机械手构成,机座上设置有调节机构,可以将水果采摘机构送到需要采摘的水果下面,套住苹果,液压伸缩杆收缩,将水果拉扯下来,齿轮反向转动机械手张开,再移动水果采摘机构到另外需要采摘的水果下面继续采摘。本设计提供了一种水果采摘机,能实现自动连续的采摘水果,采摘效率高,最大程度避免了采摘过程对苹果的损害,尤其适合离地面较高而且人无法采摘的苹果。     

苹果采摘及分拣一体化机械设计

为了减轻果农在采摘与分拣果实过程中的工作量,解决采摘过程机械化程度低的问题,针对中小型果园,在气压传动与机械结构的基础上,研制了一种针对高空水果(苹果为主)采摘及分拣一体化装置。此装置由夹取机构、伸缩机构、动力输出装置和分拣装置四部分组成。利用单作用气缸控制夹取机构实现摘水果,利用双作用气缸实现装置的伸缩,通过动力输出装置为气缸提供气源,利用分拣装置实现水果的分拣。     

高枝水果采摘器设计与研究

为解决高枝水果采摘难以及现有采摘器对不同果品通用性不高的问题,研制一种可针对不同品种的高枝水果采摘与收集的装置。设计底盘动力小车、多自由度定位机构、末端剪切执行器、装箱机构及控制系统,构建多自由度定位机构的坐标系并采用方向余弦矩阵进行运动分析,得出采摘的运动范围,通过对末端剪切执行器的运动分析得出两剪臂的运动角速度关系。运用SolidWorks建立采摘器的结构模型并对其进行运动学仿真,验证水果的采摘范围和末端执行器的等角速特性,利用ANSYS进行采摘杆的应力应变分析,验证采摘杆满足强度和稳定性要求,制造高枝水果采摘器样机并进行采摘试验,试验表明:采摘效率高,水果无损伤,最大采摘高度为3.5 m,每个水果平均采摘时间为6 s。     

具有实时图像传输功能的新型高枝水果采摘器设计

文章设计了一种具有实时图像传输功能的新型高枝水果采摘器,包括实时图像传输系统、伸缩杆、收纳装置、枝剪机构、控制手柄等。图像采集装置位于伸缩杆顶部,采集的视频信号通过WiFi传输到手机;收纳装置设有进、出料口及收纳网;控制手柄位于伸缩杆底部,通过拉杆控制位于伸缩杆顶部的枝剪机构实施剪切。操作者站在地面上,通过实时图像传输系统随时掌握高枝水果采摘情况,并通过控制手柄实施水果采摘。     

基于不完全齿轮传动的新型高枝水果采摘器

为了适应高枝水果的采摘需求,克服人工采摘劳动强度大、效率低、采摘成本高,且采摘过程人身安全存在隐患等弊端,研制了一种高枝水果采摘器,主要包括切割装置、复位装置、基板、框架、网兜、伸缩杆、手柄和切割驱动装置。采摘方法为:①手柄远程控制切割装置(刀头机构)复位;②刀头定位于切割果柄作业区,果柄触碰切割装置的触发杆;③触发杆带动切割装置切割果柄;④水果引流至地面。采用杠杆传动、弹簧复位、齿轮传动、不完全齿轮等机构,通过触发杆使弹簧回缩蓄能,产生剪切力,实现果柄的自动触发切割与无损采摘,达到采摘省力的目的;巧妙利用不完全齿轮的啮合与非啮合状态,实现切割机构的远端复位。采摘过程简单、省力、高效,且可连续作业,成本低廉,适用于苹果、梨、桃、桔子等近球形类高枝水果采摘,可为众多的小果农提供实用的采摘作业方案。     

便携式手持水果采摘机

针对山西省运城地区水果种植面积广、品种繁多,而劳动力成本高,采摘效率低,机械化采摘推广难等一系列的问题,指导学生设计了一款通用性强、操作简单的便携式手持水果采摘机。该采摘机由伸缩杆、布兜、微型电机、感应器、圆锯片、圆锯片保护壳、齿轮传动机构、卡爪组合而成。采摘时由顶端设有的微形电机带动圆锯片旋转,割断水果果柄,在圆锯片的下方的采摘杆上连接有带缓冲功能的网兜。使用本水果采摘器可以根据不同品种的水果跟换锯片,大大的提高了采摘速度、降低了采摘成本。     

高适应性多功能摘果器械研究

我国是水果生产大国,高效的水果采摘效率对推动水果产业的发展具有重大意义,本高适应性多功能摘果神器是集寻找、采摘、收集于一体的辅助人工高效采摘的小型机械,为果农提高水果采摘效率提供有效工具,具有较大的市场前景。     

基于TRIZ理论的钩爪循环式自动化水果采摘装置设计研究

文章介绍了钩爪循环式自动化水果采摘装置的设计原理及方法,以TRIZ理论为依据,总结了水果采摘装置的技术进化路线,采用三维建模优化设计,解决了高挂水果高低不一的采摘难题,提高了水果采摘效率。此外,采用的钩爪循环式采摘装置,具有简易便携化、经济化、轻量化的优势,是一种智能自动化采摘装置。     

一种简易水果辅助采摘机设计

基于水果采摘的现状,针对国内水果的生产环境,设计一种基于人工辅助的简易水果辅助采摘机。分析水果辅助采摘机及其各部分结构和功能。提出并进行多段可调节操作杆的设计。提出并进行基于重力原理的嵌套铁环传送收集袋的设计。水果辅助采摘机集水果采摘、收集和运送于一体,适用于苹果、梨和柿子等多种水果的采摘。实验证明水果辅助采摘机结构简单,操作灵活,效率高,收获质量好,可以明显减低劳动强度,并且成本低,具有较高的经济性和实用性。     

便携电动式水果采摘机设计

针对当前我国水果采摘环节的机械化程度低的现状,设计了便携电动式水果采摘机。水果采摘机主要由微型高速直流电动机、圆盘切割刀、果篮、钢丝及套、上下支承杆、切割控制手柄等部件构成。采摘时,通过改变上下支撑杆的相对位置调整支撑杆的长度,利用按动切割控制手柄调整切割刀的位置,并联动切割电动机开启切断果柄,完成采摘。该采摘器结构简单、成本低廉、具有较强的通用性和可操作性,适用于大部分果园采摘,能顺利高效的采摘果实,极大减少了劳动强度,提高采摘效率。     

智能移动式水果采摘机器人设计——基于机器视觉技术

自动化和计算机智能控制行业的不断发展,使得智能机器人在各个领域的应用已经十分普遍。目前,我国绝大部分水果采摘工作依然靠人工完成,随着工人工资不断攀升,人工采摘水果增加了果农的经济成本,机器人在农业领域方面的需求越来越迫切。为此,基于机器视觉技术设计了智能移动式水果采摘机器人,集可移动载体、机械手臂、夹持器、横向移动机构及智能控制模块于一身,采用双目立体视觉技术,实现了水果采摘机器人移动行走路径的规划、果实成熟度自动判断及对成熟果实定位识别的功能。试验表明:所设计的采摘机器人采用视觉技术,机械结构简易,能够克服气候环境影响因素,运行过程中性能稳定、效率高、可靠性高、适应能力强。     

机器视觉技术在水果采摘机器人中的应用

近年来,学术界展开了将图像处理技术运用到水果机器人采摘过程中的研究,把图像处理技术和机器视觉技术结合运用于水果采摘的过程,可以实现自动化和智能化的采摘,对于降低劳动强度和提高采摘效率具有极其重要的意义。对此,文章主要分析了机器视觉技术在水果采摘机器人中的应用成果,并对机器视觉技术研究方向进行了展望。     

基于PLC和机器视觉的采摘机器人智能控制系统设计

利用PLC和机器视觉技术,采用图像传感器拍摄水果图像,提取出目标水果图像的坐标和位姿,并以此驱动控制采摘机器人以最优路径和最佳姿态采摘到目标水果。为了验证系统稳定性,在苹果种植区进行了实际采摘试验,结果表明:采摘机器人机械手可以稳定抓持到目标苹果并完成采摘过程,且期间耗时较短,具有较强的稳定性。     

小型水果采摘器的设计与研究

文章设计了一种小型水果采摘器,该采摘器采用摆杆结构,通过绳轮传功,利用摇轮、副杆的运动,调节杆件的伸缩性与工作台方位,完成水果采摘。该采摘器具有不易损伤水果,方便水果的摘取、收纳、携带等优点,为解决传统水果采摘难的问题带来了有效的参考。     

一种拉切式水果采摘器的设计

针对传统水果采摘方式劳动强度大、现有采摘器对复杂地形果园的水果采摘不便的问题,设计了一种由拉切装置、收集装置、支撑杆和拉绳装置等组成的拉切式水果采摘器,对该采摘器零件进行加工和装配得到其实物模型,并使用该实物模型进行了水果采摘实验。实验结果表明该采摘器具有携带方便、重量轻、操作灵活,可以在复杂的地形当中使用,且采摘过程对水果有保护作用的特点,且随着采摘时间越长其采摘效率越高,应用前景广泛。     

一种树生水果采摘机器人的结构设计

【目的】像苹果、梨子、桃子这类树高3 m左右的树生水果的采摘仍主要采用传统的手工作业方式,劳动强度大、劳动成本高,人工采摘作业不仅效率低下还具有一定的危险性。而目前研究开发的农业采摘机器人多采用刚性关节型机械臂,难以满足某些地方果树生长密集、枝条随机生长等情况的采摘需要,为了解决这些问题,亟需设计一款柔性采摘机械臂。【方法】课题组根据仿生学原理,模仿大象鼻子的运动机理,设计了一种拉绳驱动的仿象鼻柔性采摘机械臂,并基于该机械臂设计了一种树生水果采摘机器人。采用三维数字化软件SolidWorks对树生水果采摘机器人进行三维建模,树生水果采摘机器人的整体结构主要由机械爪部分、机械臂部分、收集装置部分、车身部分组成。【结果】机械爪部分可以夹裹目标果实;机械臂部分可实现多自由度、较大幅度的柔顺弯曲运动,用于实现机械爪在抓取、采摘过程中所需的各种柔性运动,配合可升降的收集装置部分,能有效缩短机械臂的运动行程,进一步提高采摘效率;车身部分带有水果收集箱,采摘后的水果能暂时储存在车身部分中。【结论】该采摘机器人具有工作空间更大、灵活性更强、安全性更高等优点,可以满足枝条密集、作业空间狭窄环境下的采摘作...     

自动采摘水果机

这款设计可用于大面积水果的采摘,不仅减少了人工费用,还提高了工作效率且控制简单,操作较灵敏。本款设计主要用于避免采摘人员进行爬树采摘高位置的水果所带来的危险,使采摘水果这项工作更加便利和安全。其在机械和自动扫描识别功能的基础上进行了改进,具有广阔的市场应用价值。     

水果采摘机器人通用夹持机构设计

为提高采摘机器人的实用性和利用率,提出了一种通用型夹持机构,并构建了虚拟样机。为使机械夹持不损伤水果,研究了水果受力对夹持构型的影响,以柑橘为例进行变形、应力分析,为机构提出设计依据,进而对结构进行优化,确定了机构外壳及杆件的合理参数和对果实损伤最小的夹持量,单类型水果夹持量为直径方向小于2mm。     

新型电动机械式水果采摘机设计

针对当前我国水果采摘环节机械化程度低的现状,设计了新型电动机械式水果采摘机。该采摘机主要由集果箱、丝杠电机、支撑杆、操控面板、切削刀片、附属结构、连接手柄等部件构成。采摘时,通过操控面板调节装置的高度,并启动微型电机带动转动轴进行快速的转动,使刀片快速旋转切断果柄,完成采摘。该采摘机结构简单,成本低廉,对外界环境干扰小,具有较强的通用性和可操作性,适用于大部分果园采摘,极大减少了劳动强度,提高采摘效率。