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。     

高空便携式山核桃拍打采摘机设计

针对当前我国山核桃采摘过程作业难、机械化程度低及存在安全隐患的现状,设计研制了一款适用于复杂地形车辆无法进入的山高、坡陡的多功能高空便携式山核桃采摘设备。为此,阐述了采摘机的总体结构设计方案,给出了采摘伸缩杆、采打机构等关键部件的设计过程,并利用abaqus软件对采摘杆进行有限元模态分析,获得了该系统的前6阶的固有频率及各阶振型图。研究结果表明:系统的1~2阶(54.1~55.2 Hz)模态主要表现为采摘杆整体平动;3~6阶(107.3~184.3Hz)模态表现为采摘杆各部位沿各个方向的振颤及扭转振动,上述系统模态属性,可为系统结构振动特性的描述及整机作业性能的优化提供依据。     

便携式山核桃高空拍打采摘机设计与试验

为了解决我国山核桃高空采摘困难、提高采摘效率、降低采摘成本,根据山核桃果实与树枝分离力试验结果,设计了便携式山核桃仿人工高空拍打采摘装置。阐述了采摘机关键部件设计过程,并对采打机构进行了数学建模与计算,应用ADAMS对采打机构进行仿真,确定了拍打机构的机构与工作参数,为采摘机设计提供了依据。山核桃采摘试验结果表明:果实采净率具有显著性影响(P=0.05),果实采净率随拍打频率的增大而增大,频率在13.33 Hz时达到最大值,采净率为90.3%;对枝芽损伤较小,但拍打频率越大,对枝芽损伤越明显,建议拍打频率采用10~13.33 Hz,此时平均采净率达到85.1%~90.3%,且对枝芽没有破坏性损伤。     

便携式电动水果采摘分级装置的设计

针对当前我国水果采摘现状,研制一种便携式电动水果采摘分级装置。介绍该装置的结构和工作过程,阐述各主要工作部分的详细设计。该装置结构简单、操作简便、携带方便、安全可靠,可提高采收效率、降低劳动强度,适用于大部分果园。     

便携式油茶果分层采摘装置设计与试验

目前，油茶果采摘基本靠人工，采摘效率低，采摘成本高。为提高油茶果采摘效率，设计了一种便携式油茶果分层采摘装置。工作时，与油茶果、花苞长轴方向夹角为0°、30°、60°、90°方向分别施加拉力，油茶果和花苞的拉断力随着角度的增大而减小，且呈一定的线性关系，同方向的油茶花苞拉断力小于油茶果拉断力。采用ADAMS软件仿真分析了平行胶辊速度、平行胶辊间距和平行胶辊直径对油茶果脱落过程的影响规律，结果表明：油茶果受到的冲击力随平行胶辊速度和平行胶辊直径的增加而增加，随平行胶辊间距的增加而减少。采摘试验结果表明：当平行胶辊间距为21mm、胶辊直径为30mm时，油茶果采摘效率为42kg/h,为人工采摘的3倍左右。研究结果可为便携式油茶果采摘装置的研发提供参考。     

新型高效智能便携式梨果采摘装置的研制

研究和制作一款基于自由变化高低分离及高清视觉定位捕捉的悬挂果高效采摘装置,适用于果树密集、全地形便携高效的采摘工作。主要包括悬挂果采摘机械特性研究、新型百变自由伸缩分离的悬挂果采摘臂的数学分析和机构制作、视觉定位机构、悬挂果定位影像识别技术、剪切机构的研究能通过自由百变伸缩机械臂实现高空和低空的悬挂果的采摘,结合高清影像识别和无线控制技术,能根据果实的大小、颜色、成熟度等属性,选择性采摘并对其进行分类、分级,实现果实的高效采摘,同时不损伤果树,实验表明能大大降低人工劳动强度。     

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。     

便携式果园采摘机设计

为解决南方丘陵山区水果采摘消耗劳力大的问题,设计了一种便携式果园采摘机。该机切割装置由动定切割刀组和伺服电机组成,控制系统通过控制伺服电机往复旋转从而带动切割刀切断果柄。同时,建立了动刀片在剪切果柄时受到的切应力模型并结合该模型对伺服电机进行选型。切割时,单片机通过实时监测伺服电机工作电流做出相应的控制策略,以防止果柄过硬刀片无法切断导致伺服电机堵转的情况发生。经测定,伺服电机在工作时空转电流为0.3A左右,切割电流约在1.5A左右。整机采用12V/15AH的锂电池供电,可连续工作10h以上。     

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。      

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。     

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。     

便携式地面樱桃采摘机设计

开发设计的便携式采摘机是利用伸缩杆,通过棘轮状刀片和固定刀片之间相互剪切,在地面上即可实现采摘。使用该机器可以提高采摘效率和安全性,且不会对树身造成伤害,在小面积的采摘作业中,有着广阔的应用前景。     

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。     

基于负压吸力的便携式苹果采摘装置的设计与试验

由于末端执行器直接接触果实,往往会因为夹持力过大而压伤果实,因此研究一种更加可靠的末端执行器显得至关重要。本研究创新地设计出一种能够满足苹果采摘需求的机构—基于负压吸力的便携式苹果采摘装置。通过一系列方案分析和采摘试验验证此采摘装置的可行性,结果表明:用本装置进行采摘作业时,每个果实的采摘时间均值为3.19s,与人工采摘时间相近[1];收获果实损伤率低,1级特等品占85%。     

一种便携式高空安全围栏

<正>1研制背景做好安全技术措施是变电站带电作业重要环节,安全技术措施所需的电力安全警示牌,安全围栏等设施通常安装在地面,而在变电站龙门架等构架上进行高空停电或带电作业时,地面上的警示标志、安全围栏便起不到应有作用,作业人员容易误入带电间隔或靠近带电设备,导致人身触电事故的发生。为此,我们研制了一种便携式高空安全围栏。     

手持便携式水果采摘器的设计

介绍一种手持便携式水果采摘器的设计及应用。提出了一种利用C字弧形刀实现对水果枝条连柄进行收聚切割的设计。将传统的平直刀设计成弧形刀,配合齿形板,使其在剪切过程中弧形刀可以将零散的枝条括聚起来,并在剪切时避免了平直刀会出现的滑移现象;同时在括聚的过程中由于刃口对枝条的作用,易使枝条在与刃口的接触处出现切口,由于成熟的水果枝条已形成木质化,故该刃口对其将产生应力集中现象,对于已经形成木质化的脆性枝条,该应力集中为下面的剪切提供了有利的作用;利用上、下两个刀刃在拉力的作用下作用于集聚的枝条上,迫使受剪切力的截面发生相对错动的变形直至被剪断。     

电动桑叶采摘装置

针对目前人工徒手采摘桑叶存在劳动强度大、采摘效率低等问题,设计了一种电动桑叶采摘装置。该文所述移动机构能实现装置的整体移动,利用转动升降机构和滑块定位机构提供多自由度,以实现剪切刀具的精准定位,再由剪切机构的固定刀具和平动刀具相互配合完成剪切作用,剪切后的桑叶由收集机构进行收集。通过ADAMS动态仿真分析和样机试验的结果表明,该装置整体结构设计稳定合理,既能够极大地提高桑叶采摘效率,又能降低人工成本,满足实际工作需要。     

便携式棉花采摘机械手结构参数优化研究

我国作为棉花种植的大国,各地区棉花的采摘存在较大的差异,导致棉花采摘的成本增高,效率低下。在对新疆棉花采摘过程所面临的问题进行研究,结合当地采摘要求,对便携式棉花采摘机械手进行优化设计。在给定的约束空间下,综合考虑自由度、作业区域、作业效率、机械手长度及转角等多方面因素后,构建采摘机械手范围的函数模型,利用MATLAB工具箱对模型进行优化计算,求解采摘机械手的结构参数。优化后的结果为:大臂长L_4=380 mm,小臂长L_5=420 mm,大小臂的范围角分别为:θ_(4max)=134°和θ_(5max)=116°,优化后的采摘机械手操作简便,具有高自由度,能够灵活作业,可同时采摘四行棉花且避免重复作业,效率大幅提高,并且能达到97.5%的落地棉率。同时,便携式采棉机械手价格较低,可被大部分种植农户接受,具于广阔的应用空间。     

加工番茄刮刷采摘装置采摘过程分析

为揭示加工番茄刮刷式采摘装置的采摘机理,分析采摘板刮刷果实和茎秆时果实采摘受力,得出刮刷果实时果实在果蒂处受果柄拉伸和弯折力矩,该二力随采摘板的运动逐渐增大。刮刷茎秆时在果柄与茎秆连接处受果柄的弯折力矩和拉伸力,其中弯折力矩随采摘板的运动逐渐增大,拉伸力不变。由于果实与茎秆连接处和茎秆与果柄连接处连接强度较低,采摘板刮刷果实时果实从果蒂处脱落,刮刷茎秆时果实从果柄与茎秆连接处脱落,此时摘落的果实带有果柄。采摘板多次刮刷果实后果蒂发生疲劳裂纹,果柄与果实的连接强度降低,最终果实被摘落。研究结果有助于研制新型分批次加工番茄收获机械。