枸杞机械采摘技术研究现状及发展趋势

随着我国枸杞种植面积的不断增加,枸杞采摘问题日渐凸显,研制枸杞采摘机械势在必行。在分析我国枸杞采摘机械研究现状的基础上,详细介绍国内枸杞采摘机械的优缺点、原理及工作过程,指出我国枸杞采摘机械的发展方向。     

枸杞采摘机的适采条件

针对宁夏枸杞种植面积不断扩大、枸杞采收困难以及用工紧缺等这些突出问题,枸杞工程技术中心设计开发了一种适合机械采摘枸杞的设备.该设备通过向枸杞树冠传导振动力,使枸杞红果脱落,熟果采净率可以达到75%以上,并能使青果或花的脱落处于较低水平.田间试验表明:机械平均采果效率为20kg/h,是人工的8倍左右,采果质量与手工采果基本一致.为此,对枸杞机械化采收的适采条件做了分析研究,得出其影响因素有果实的成熟度、适宜的季节、机械的功率以及树体形状等.合理规范地使用枸杞采摘机将会提高采摘效率、保证采果质量以及降低采果费用.     

枸杞采摘机的适采条件

宁夏枸杞工程技术中心设计开发了一种适合机械采摘枸杞的设备。该设备通过向枸杞树冠传导振动力,使枸杞红果脱落,熟果采净率可以达到75%以上,并能使青果或花的的脱落处于较低水平。田间试验表明:机械平均采果效率为20kg/h,是人工的8倍左右,采果质量与手工采果基本一致。为此,对枸杞机械化采收的适采条件做了分析研究,得出其影响因素有果实的成熟度、适宜的季节、机械的功率以及树体的形状等。     

模拟手枸杞采摘机设计

为解决现有采摘机对果实损失较大以及采摘效率低等技术问题,根据枸杞果实成熟自然特性,设计模拟手枸杞采摘机。手持采摘头内两旋转体的表面相对称凸出设有若干胶环。两旋转体通过直流电机的传动进行相对运动,实现了模拟人手采摘动作采摘果实。整机性能测试结果表明,手持采摘头质量约300 g,直流电机转速在120 r/min,运行平稳可靠,采摘枸杞果时对树叶和不成熟果实没有损伤,不影响采后产量和生长。每小时可采摘成熟枸杞果15～20 kg,而每小时手工采摘成熟枸杞果只有2～3 kg。该机具可以满足大面积枸杞采摘的需要,采摘速度是人工的7～8倍。     

手工采摘枸杞的人体工学评价

为探究各种作业姿势下采摘人员患肌肉骨骼疾病的风险，利用人因工程软件JACK对枸杞人工采摘作业进行仿真，并对其进行人体工学评价。结果表明，弯腰和下蹲是造成肌肉骨骼疾病的高风险作业姿势，应在日常作业中尽量避免。      

万寿菊机械式采摘技术现状与建议

从万寿菊主要品种、功能用途、形态特征、植株结构及采摘原则等方面分析了万寿菊特性及农艺要求。介绍了万寿菊机械式采摘技术国内外研究现状及发展趋势,并对万寿菊主要机械化采摘原理进行分析和整理,提出万寿菊机械化采摘的注意事项及解决措施。      

高丛蓝莓采摘机采摘系统设计与试验

为提高我国蓝莓果实采摘效率,设计了一种高丛蓝莓采摘机。分析了采摘机设计要求与工作原理,估算了蓝莓树枝采摘频率和采摘惯性力。按照确定的设计要求,采用给定行程速比法设计了铰链四杆机构,运用图解法设计了双摇杆机构,并加工制造了采摘系统。为评价采摘系统果实采摘质量和机采与人采效率比,进行了蓝莓采摘试验。试验结果表明,机器采摘效率为829 g/min,是人工采摘效率的12.67倍;采摘果实破损率为8.3%,采净率为96.9%,未成熟果实脱落率为9.7%,该采摘机采摘蓝莓果实的质量和效率较高。     

椰果采摘机的现状分析及发展建议

海南拥有丰富的热带农业资源,热带高效农业是海南经济发展的核心产业。而椰子产业是海南经济的重要产业之一。为此,分析了椰果采摘机的工作特点,从设计原理、工作效率、自动化程度等方面总结了椰果采摘机的研究现状,并且探讨了椰果采摘机存在的关键技术问题。这将为海南的椰子产业起到重要的推动作用。     

酒泉市枸杞采摘实现机械化刻不容缓

酒泉枸杞产品质量上乘,比较效益高,目前已发展到20万亩,成为西北重要的生产基地之一.但是,由于枸杞生长具有“无序花序,连续花果”的特点,即开花、结果、成熟同时进行,致使采收难度较大,主要依靠人工采摘.据调查,人工采摘枸杞的效率仅为3 ～ 5kg/h,而费用高达2300元/亩,约占生产成本的50％以上.且酒泉枸杞栽培种植面积逐年扩大,收获季节“用工荒”问题日益突出,每年盛果期都有大量枸杞因不能及时采摘而烂在地里.加快枸杞采摘机械化步伐,用机械化收获替代繁重低效的人工采摘,刻不容缓.     

基于VR技术的采摘机器人采摘环境仿真研究

为了提高采摘机器人采摘果实的准确率,提升机器人的作业效率,将VR虚拟现实技术引入到了采摘机器人的设计上,提出了基于小波神经网络的机器人PID控制器优化算法,并通过对采摘虚拟环境的创建和机器人的虚拟建模,验证机器人的作业性能.以黄瓜真实生长环境为研究对象,创建了采摘机器人的作业环境,并对采摘机器人的采摘准确率进行了对比,...     

枸杞采摘机研究进展

枸杞采摘成为制约枸杞产业发展的关键技术难题,研制枸杞鲜果采摘机是提高劳动生产率、降低生产成本、推动枸杞产业提质增效的根本途径。综述国内外现有枸杞采收机具研究现状,分析目前枸杞采摘机的种类、原理、结构、功能和存在问题,提出枸杞采摘机研究方向和趋势。     

智能采摘机视角下的切割技术研究现状及展望

文章论述了国内外切割技术研究及应用现状,通过分析国内外切割技术应用的差异,指出了将激光切割技术与智能采摘机相结合的重要意义,可以充分发挥出激光切割技术的优势,推进智能采摘机设备快速发展,使智能采摘技术向更节能环保、高质量、高效率、高产能方向迈进.     

林果机械振动采摘理论与装备研究进展

中国是林果起源地之一,采摘是林果产业生产中的重要环节。机械化采摘是实现代替人工作业进行林果快速收获的重要手段之一,是现代化农业发展驱动下的必然走向。机械振动采摘是目前应用最为广泛的技术,林果采摘机械的工作性能主要由振动效果决定。因此,本文通过对国内外各类林果机械振动采摘装备的研究分析,归纳出影响振动采摘的因素、果树三维重构与等效模型、果实振动脱落特性以及振动能量传递与耗散等4大关键机械振动采摘理论,并阐明了各理论目前存在的不足。在此基础上阐述了国内外林果机械化采摘装备的研究现状和进展,分析了林果机械式采摘机的适用范围、工作原理及分类,总结了典型振动式及接触式采摘机的机型和技术参数,指出了各机型应用作业产生的实际问题。结合林果产业应用场景和发展要求,分析了中国林果机械化采摘面临的主要问题,认为缺乏系统性理论研究、关键技术研究进展缓慢是制约林果机械化发展的关键,提出了未来林果机械化采摘的技术重点是高效、精准、低损收获,最终为实现林果自动化、智能化采摘的建议。     

果蔬自动化采摘机的机械结构设计与试验

在农业发展的很长一段时间以来,由于机械化程度一直处于较低水准,果蔬收取主要依靠人工收获。新世纪以来,自动控制技术在农业上得到较为普遍的应用,计算机技术也在农业领域取到长足进步,当代农业发展呈现出高度自动化,同时也更加符合人工智能时代的发展要求,技术应用更加紧密。在农业发展的大背景下,收取机器人应运而生,不仅能解决劳动力不足的问题,而且有效地降低劳动强度,从根本上提高果蔬收取效率。为此,主要描述了农业果蔬自动化收取机样机的结构和工作原理,并以西红柿为例,在大棚环境下进行了试验性收取尝试。对试验数据分析处理后显示:西红柿作为收取目标,机器整体正确识别率已接近90%,无损伤收取达成比率约为68.5%,果实收取过程,平均需要消耗时间约为10s。在周围场景较为复杂的田间大棚里,收取机能够顺利完成收取作业并取得可靠的实验数据,证实针对西红柿等茄科植物研制的果蔬自动化收取机,自动化控制设计可靠性,能够适应各种复杂条件的实际生产工作。     

草莓采摘机械研究现状与发展趋势

研究草莓采摘机械对于实现草莓机械化生产具有重要意义.综述目前草莓采摘的主要方式,分析现有草莓采摘机械应用中存在的问题,指出未来草莓采摘机械的发展趋势,以期为草莓采摘机械的性能改进及推广应用提供参考.     

核桃采摘机的设计与试验研究

通过对核桃采收率进行振动频率、振幅和振动位置3因素试验,建立起实体模型,初步探讨了激振力与果枝振动机械损伤之间关系,找到振动频率和振幅最佳组合,为设计核桃采收机提供依据。     

蓝莓采摘实验台的设计与试验研究

为了研究蓝莓植株采摘振动特性、研制出参数合理的蓝莓采摘机,设计了一种蓝莓采摘实验台,采摘装置、行走装置、龙门框架、导轨和基架组成。同时,研究了实验台设计参数对蓝莓植株振动响应的影响,对比分析可知:蓝莓植株的振动输出响应与指排拍打频率、指排拍打幅度成正比,与采摘机行走速度成反比。进行了蓝莓采摘试验研究,结果表明:满足采摘条件的最佳拍打频率为2r/s左右,采摘机的最佳行走速度为1m/s左右,指排的最佳拍打角度为60°左右。该研究可为蓝莓采摘机的设计及蓝莓的振动特性研究提供参考。     

自走式大型枸杞采摘机的研制与试验效果

<正>枸杞收获作业是枸杞生产全过程中最重要的环节,是一个采收期较长的工作,且在此段生产过程中,最少得采摘3次,所用劳动力占整个生产过程劳动力的40%~50%。目前枸杞采摘收获以人工为主,收获效率低。国内已研究出小型机械手采摘的相应产品:一种是采取机械振荡的原理将枸杞从树枝上震下,这一类机械主要是手持的小型设备,提高效率很有限。第二种则采用负压气吸的原理,通过高压气流将枸杞果实吸下,该类采摘机当气压低时难以将果实摘下,气压过高则很容易损伤到果实。     

往复式桑叶采摘机设计及采摘效益分析

以实现机械采摘桑叶为目的,设计一款能自动实现桑叶采摘的往复式桑叶采摘机。桑叶采摘机包括往复式桑叶采摘装置、桑枝定位装置和行走装置。为了使桑叶采摘机能够准确地完成桑枝定位、顺利地进行桑叶采摘,桑枝定位装置对桑枝进行定位,行走装置带动桑叶采摘机运动至工作位置,之后由往复式桑叶采摘装置进行桑叶采摘。通过查阅文献和调查,确定桑树的生长情况,结合往复式桑叶采摘机的运动进行机械采摘桑叶的效益分析,得到机械采桑效率为422.4kg/h,采摘6.67hm2桑园所需费用为2 093元。     

便捷式核桃采摘机的试验研究

针对陕西核桃采摘效率低、劳动强度大和生产成本高的生产实际,研究开发了先进实用、操作简便、适宜矮化新品种核桃树的便捷式核桃采摘机。性能试验和测试表明,所研制的核桃采摘机具有操作便利、工作稳定可靠、偏心振动频率高、振幅小且不伤树等显著特点,达到了预期设计目标,可满足采摘过程的农艺要求。