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。     

一种便携式乔木类水果采摘装置设计与试验

针对国内乔木类水果种植现状和劳动力短缺的情况,设计了便携式乔木类水果采摘装置。该装置是小型辅助人工采摘机械,由拨动式刀头、分段可调节伸缩杆、棘轮式可折叠支撑杆（省力杆）和螺旋式收集器4部分构成。刀头部分通过曲柄连杆机构的摇杆拨动,使果梗滑过刀刃完成剪切,特别适合对生长在山地、高处水果的采摘,拆卸方便、效率较高、实用性强。在黄花梨采摘作业时,平均单果采摘时间为3.34 s,收获果实合格率97%以上,满足采摘需求。      

高空万能水果采摘器

设计了一种实用型水果采摘器,用来方便城镇居民采摘水果。该采摘器结构轻巧,省力,使用方便,可实现多方向采摘,适用于不同类型的水果,采摘的同时又方便收集水果。采摘器主要由采摘头,伸缩杆和收集袋组成。其中采摘头平面与伸缩杆间可调节角度,伸缩杆伸长范围(1～4m)。使用时将伸缩杆调节到合适位置,让采摘头靠近水果,电启动刀片将果柄切断,水果掉落在收集袋中。该采摘器成本较低,操作方便,有一定的趣味性,不仅适用于山区个体农户,也适用于果园。     

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。     

一种柑橘采摘器的研究与设计

目前山地丘陵的水果采摘主要是使用采果剪手工采摘,存在采摘效率低、劳动强度大和高枝水果易掉落造成的内外伤,影响果品的外观等弊端。在广泛调研的基础上设计了一款简易水果采摘装置,包括驱动结构、控制系统、定位结构、切割装置、收集装置、伸缩杆六大部分。最终实现了高效率采摘高位水果的目标,且使用简单,成本较低,适合于大面积推广。     

苹果采摘系统传动模块设计

为解决人工采摘速度缓慢、效率低下的问题,在研究机械传动的基础上,设计了苹果采摘系统传动模块,该模块包括360°整体旋转装置、竖直伸缩装置、折叠装置和横向伸缩装置四部分。360°整体旋转装置由蜗杆带动蜗轮实现绕Z轴360°旋转,竖直伸缩装置和横向伸缩装置由齿轮齿条传动实现Z轴和Y轴方向升降、伸缩运动,折叠装置在气泵传动作用下实现对横向伸缩装置和采摘模块的折叠。四部分的协调配合实现了苹果远距离和快速采摘。     

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。     

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。     

感应式电动采果器的设计

徒手采摘劳动强度大,劳动效率低,致损率高,严重制约现代农业的推广和发展。结合实用性和经济性,设计一款基于感应式控制的电动采果器。该采果器主要由动力切割装置、柔性传输装置、可调节握杆、背式收集装置等部分组成,适用平地、坡地以及山地等多种地域,可以有效地实现定位、动力切割采摘、自动传输以及背式多果收集。试验结果表明:仅在10min的试验时间内,该采果器的采摘效率大约是徒手采摘的2倍。     

基于切割的便携式苹果采摘装置的设计与试验

针对甘肃省苹果园种植方式及劳动力资源短缺现状,设计一套基于切割的便携式苹果采摘装置。该装置通过对果梗感应触发电机而实现切割运动,且可以对不同高度果实进行采摘作业,操作简单、接果准确、效率高及损伤小。试验表明:用该装置进行采摘作业时,单果平均采摘时间为3.12s,而且在规定时间内每分钟的摘果数目也多于传统手工采摘;收获的苹果损伤率低,Ⅰ级特等品占88%,具有较好应用前景。     

便携式苹果采摘器的研究

本产品以个人辅助采摘苹果为主,本着省力、方便、快捷的遵旨,其结构采用间接驱动方式,利用电动机产生回转运动然后通过运动传递装置将回转运动转化为直线运动。通过按下装置按钮使电机实现正转利用丝杠和螺母将升缩杆伸出至苹果合适位置,三爪随杆的继续伸出实现闭合将苹果抓牢,然后按下装置按钮使电机实现反转将苹果摘下,随伸缩杆收回至极限位置通过顶芯将三爪顶开使苹果通过果兜输送至采摘篮当中。     

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。     

一种手持便携式西梅采摘装置的设计研究

针对现有采摘装置使用过程烦琐,采摘效率低,且无法根据不同高度的西梅进行调整采摘等问题,该研究设计了一种手持便携式西梅采摘装置。该装置由伸缩杆、施力手柄、控制开关、收线装置、张紧线盒、环形剪枝装置、自适应杆径环和收集网兜组成,采摘时,调节伸缩杆可以适应不同高度的西梅并将环形剪枝装置对准果柄,通过施力手柄将若干个西梅采摘到伸缩杆上端的收集网兜中,再控制收线装置将网兜中的西梅从杆的上端运送到手柄处,故无需使用者上下放杆取果,从而可以提高采摘效率。并且该采摘装置的剪枝部分采用环形背刀结构并剪刀设于一定倾角,在保证剪枝效率的前提下,提高使用安全性能。     

一种手持拆卸式带枝梗水果采摘器设计

针对带枝梗果树边缘无法采摘所带来的损失,项目组设计了一种手持可拆卸式水果采摘器。采摘器由施压装置、支撑及传动装置、剪切装置组成,通过枝梗剪切应力的实验测定,并进行理论计算和选型。研究结果表明:采用材料为304(0Cr18Ni9)、规格为O38×2的不锈钢管完全能够满足强度要求,且结构简单,操作方便,轻巧便于携带,能根据树高加长以适应不同高度的采摘要求。该装置能有效防止水果采摘时造成的果皮损伤,提高了采摘效率和采摘质量,方便果农采摘。     

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。     

便携式高空半球大范围采摘装置的设计

根据国内水果采摘需求,利用三脚架、电动伸缩杆形成高空半球的采摘范围,自主研发凸轮机构与曲柄滑块机构串联的采摘夹片,实现水果的果蒂取果和剪切取果。采摘装置具有经济、实用、成本低、效率高、安全等特点,具有一定的实用性和推广价值。     

基于大棚垄地式草莓采摘装置的设计与研究

针对大棚垄地式草莓采摘季节性强、人工采摘劳动强度大且效率低、机器采摘易使草莓表皮受损、运输过于频繁而降低效率等一系列问题。本文设计了一种可伸缩性草莓采摘装置。该装置包括采摘和运输两部分。采摘部分采用伸缩杆原理,既适用于不同高度的人群,也适用于不同高度的水果采摘者,不再需要弯腰劳作,可大大降低采摘者的劳动强度。传统的采摘装置需直接接触草莓表皮,增大了草莓表皮受伤的概率。本装置使用导板先将准备采摘的草莓托起,通过导向轮,调整刀片角度,然后利用电机带动刀片快速旋转割断果柄,减少了采摘工具与草莓表面接触的概率,保护了草莓娇嫩的外皮,保证了水果的质量;果篮装满后,通过传送装置将大棚内草莓运出,不再需要人工搬运,省时省力且提高采摘效率。     

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。     

基于Softmax的采摘机器人目标识别技术研究

首先,介绍了目标水果的形态、采摘机器人识别技术与试验平台;然后,设计了双目视觉系统,并基于Softmax分类模型设计了苹果的目标识别算法,实现了一套基于Softmax的采摘机器人目标识别模型。试验结果表明：采摘机器人对无遮挡的苹果目标识别率为94%,对部分遮挡的苹果目标正确识别率为88.7%,稳定性较好,精度较高。     

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。