紫菜采摘机研发使用情况的调研分析

近年来,紫菜采收面临劳动力日趋紧缺、人工作业成本攀升、安全隐患频繁显现的困境。用机械采收逐步替代人工采收已成为紫菜养殖业必须攻克的难题。从200i年起,如东县南通光华水产品有限公司引进日本技术,结合该县滩涂紫菜养殖的实际,潜心研制、开发半浮动筏式栽培紫菜采摘机。     

吸取切断式草莓采收装置的系统设计

草莓外表柔软易破,这一特性不利于果实的采摘。吸取切断式草莓采收装置很好的解决了草莓采摘这一难题。本文设计的是一种辅助人工采摘机械,采用负压与剪切组合的采摘方式,然后通过分拣设备,将草莓分拣到收集盒内。整个机械驱动采用履带式驱动装置,可利用单人进行操作,大大节省了人工成本。     

2Z-24紫菜采摘机作业效率高

我国是世界上紫菜生产大国，养殖面积为3万公顷，江苏是紫菜生产大省，条斑紫菜栽培面积1万公顷，已成为全国最大的条斑紫菜生产基地。如东县条斑紫菜栽培面积6000多公顷，年产值达到2亿元，出口创汇2000万美元，是名副其实的全国条斑紫菜生产基地。     

核桃采收机械的研究现状及发展趋势

由于核桃树高度较高、采摘难度较大,人工采摘机械化程度低、人工收获效率低、劳动强度大、人力成本高,且对人体劳动损伤大。基于此,本研究通过对国内外核桃采摘机械的发展研究现状进行分析,阐述了机械臂式、振动冲击式、平台式和拍打式4种典型的核桃机械采收方式,梳理了这4种核桃机械采收方式的不足之处：目前使用的机械臂式采收装置作业效率较低;振动冲击式机械装置的振幅不易控制,振幅较大容易损伤核桃树,振幅较小不易摇下核桃,并且振摇装置会随发动机的运行而振动摇摆,既浪费资源,又不安全;平台式和拍打式机械的半自动化作业又缺少一种完备的收集装置来解决核桃掉落之后的收集问题。针对我国核桃采摘机械未来的研究重点,本研究设想了一种偏心式捡拾机构,该机构可以在核桃自然或人工干预掉落后完成核桃的捡拾作业,并可以保证核桃的品质。     

梳夹式红花采摘试验台的设计与试验

目前,红花丝的采摘主要靠人工采摘,劳动强度大,效率低,严重限制了红花产业化发展。为实现红花丝机械化采摘,研制了一种梳夹式红花采摘试验台。采摘试验台主要由控制箱、采摘头、动力传动系统及限位机构组成,采用端面凸轮与梳夹齿组合的方式,由限位杆将花球固定在合适的采摘位置,定、动梳齿夹紧花丝一并旋转,实现红花花丝与果球的分离。试验台旨在为红花采摘机的研制提供试验测试平台,工作性能稳定,为梳夹式红花丝采摘机的设计提供了基础条件。     

基于农业生产的采摘机械臂节点控制系统研究分析

大规模种植多采用垄作栽培方式,且因多种农作物不定期成熟的生长特点,使得人工进行采摘劳动强度和作业量都非常大,研发出一种代替人工的机械则非常必要。采摘机械人的主要机构是机械臂,采用关节型机械臂可以很好地避开植株的茎干,确保机械臂定位精确,保证采摘成功,因而关节节点的控制至关重要。本研究采用5自由度的关节型机械臂,以气动柔性驱动控制关节,为减少机械臂的操作空间,对机械臂结构参数进行优化。通过试验验证节点控制系统的准确性,结果表明:5自由度控制的关节型机械臂可以灵活避开障碍并可以精确、缓冲地采摘果实。     

玫瑰采摘机器人的设计与实验

玫瑰精加工因需求不一致,需依据花朵的颜色和尺寸等指标选择性采摘,是影响玫瑰精加工、人工消耗最大的瓶颈环节。选择性玫瑰采摘机器人能精准采摘并降低人工成本,已成为国际上玫瑰采摘机器人研发的重要方向。基于此,笔者设计了一种新型玫瑰采摘机器人,该采摘机器人采用微型电脑控制,输入采摘花朵的颜色尺寸等指标和采摘路线指令后,机器人通过北斗导航和AI(Artificial Intelligence)智能识别系统自动完成目标花朵的采摘与收集。经测试,该采摘机器人较好地解决了玫瑰精加工因需求不一致所导致的无法统一采摘的问题。该机器人能根据人们的需求选择性采摘玫瑰,替代了人工采摘,提高了采摘效率,对玫瑰精加工是革命性进步。     

自走乘坐式高地隙糯玉米果穗采摘车的研制

本文首先介绍了糯玉米的特性,玉米秸秆的用途。现阶段我国糯玉米果穗的采摘主要方式为人工采摘,强度非常大,收获效率低,不能保证适时收获。从而提出研制一种降低农民劳动强度、提高采摘效率、秸秆不大量倒伏以及保证糯玉米适时采摘的机器。阐述机器的总体设计方案,采用自走乘坐式、高地隙,并对其结构特点、工作原理和关键部件的实现进行研究论述。以大量田间试验验证机器的性能,为糯玉米果穗采摘提供了一种新方法。     

基于农机农艺融合的枸杞机械化栽培模式探讨

枸杞是重要的药食材料,也是劳动密集型产业,尤其在采摘过程中,果实成熟期不一致,造成了人工采摘作业成本的急剧增加。在农村劳动力日益减少和人工成本急剧增加的情况下,实现机械化作业势在必行。但传统的栽培模式,枝条密集,枝叶果实混杂,已成为实现机械化作业的瓶颈。本文以机械化作业为视角,借鉴国内外现有成熟的果树栽培形式,提出了四种栽培模式:篱架式、水平式、Y型式和双龙门式,旨在探索农机农艺融合下的机械化作业新模式,为实现枸杞机械化、标准化、产业化的发展提供技术基础。     

链条式草莓采摘器的设计与应用

针对目前我国主要以纯手工方式采摘草莓,采摘效率低、需要果农长时间半蹲着采摘等问题,研制出一种辅助人工采摘垄作栽培草莓的机械装置:链条式草莓采摘器,主要由勾取器、采摘运输机构、剪切机构、收集机构和支架组成。多功能链条与从动链轮啮合时张开,勾取草莓的果梗;多功能链条与从动链轮分开时闭合,夹持草莓的果梗,通过剪切机构剪断果梗;多功能链条与主动链轮啮合时再次张开,草莓自动掉入收集篮中。多次试验均表明该装置采摘效率高、可操作性好,满足目前大棚垄作栽培草莓的采摘需要。     

单驱双夹式草莓末端执行器设计

针对温室高架栽培草莓自动化采收需要,设计了一种单驱双夹式采摘末端执行器。该末端执行器采用单气缸驱动,通过在剪短果柄的同时夹持近果实端果柄的方式完成草莓果实采摘,结构紧凑、控制方便、且通用性好。通过对草莓果实生长形态参数和果柄力学参数的测量分析,优化设计了采摘末端执行器结构模型,并对其果柄夹持和剪切性能进行力学模型验证。     

推剪式樱桃采摘器设计与试验

新鲜樱桃果实娇嫩,收获期短,并且要求带柄采摘。然而目前主要采用人工采摘方式,劳动强度大、作业危险且效率低,难以满足当前新鲜樱桃产业发展的要求。针对这一问题,仿照理发的原理,研制一款推剪式樱桃辅助采摘器,通过连续快速地推剪樱桃果柄,从而实现樱桃的快速带柄采摘。同时,还分析影响樱桃果柄剪切效果的因素,并通过果柄剪切对比试验,得出在静刀片齿距为3.5 mm,动刀片齿距为3.0 mm,动刀片行程为3.5 mm以及电机转速为7 000 r/min时,采摘器的采摘效果最佳。果园试验表明,使用该装置辅助人工采摘樱桃,平均半小时内采摘樱桃9.7 kg以上,带柄合格率98%以上,损伤率1%以下,实现快速高效带柄采摘樱桃,并且不碰伤樱桃果实及果树,具有较好的参考与应用价值。     

水田动力机组的形态理论与实践及发展方向

用什么理论来指导水田动力机组的发展是实现水田农业机械化必须解决的重要问题。从中国的自然、农业和社会经济特点给农业机械化带来的困难出发,需要突破传统的拖拉机理论建立新的理论。简介了作者1973年著作的“拖拉机形态学”理论,并据以提出水田动力机组的形态要求和“浮式-半浮式”(简称“浮”式)工作原理。对各种水田动力机组的性能和使用试验结果进行了理论分析,找出了采用“浮”式工作原理的船式拖拉机比生产率较传统水田拖拉机高一倍的一些主要原因。最后指出水田动力机组的选型既要符合自然规律,又要符合经济规律。对现有机耕船的经济效果作了初步统计分析。结论是采用“浮”式工作原理的各种船式拖拉机,联合收割机和带浮动船体的组合式拖拉机将是今后水田动力机组的一个重要发展方向。     

紫菜卷自动化生产关键装置结构设计

目前紫菜卷制作主要依靠人工利用棍棒滚搓完成,不但劳动成本高,效率低,而且人工直接与紫菜卷接触,食品卫生安全不能保证,因此,设计了一种六工位转盘式紫菜卷自动成型机,给出总体设计方案、主要部件结构、传动方式及控制系统设计,全面提升了紫菜二次加工设备的高端化和智能化。     

梳刷式喜树叶采摘收集机设计

喜树叶具有很高的药用价值,目前喜树叶的采摘仍然以手工采摘为主,效率低且无法进行大规模种植,人工采摘已不能适应经济林树叶规模化加工利用的需要。为解决喜树叶的采收问题,研制出一款适用于山地丘陵地区作业的梳刷式喜树叶采摘收集机。通过电机驱动刷叶轮轴带动梳刷齿旋转完成对喜树叶的梳刷采摘,梳刷齿采用尼龙制作,不会损伤树枝,梳刷下的喜树叶落到集叶板后被风机吸入到集叶箱,从而完成采摘收集作业。该设备对于减轻喜树叶采摘劳动强度,提高林业经济效益具有重大意义。     

基于AI技术的荷藕采摘农业机械设计与应用

本文基于AI技术，探讨了荷藕采摘农业机械的设计与应用。随着人工智能的快速发展，农业领域也逐渐引入AI技术来提高生产效率和降低劳动成本。荷藕采摘是一项繁琐且劳动密集的工作，传统的人工采摘方式效率低下且费时费力，因此设计一种基于AI技术的荷藕采摘农业机械成为了解决这一问题的关键。     

热切割苹果采摘设备研究

针对人工采摘效率低、成本高、所需劳动力数量多等问题,文章设计一种热切割苹果采摘设备。设备主要由驱动模块、传感器模块、传动模块、末端执行器模块组成,并采用热切割方式进行切割,具有智能采摘的特点,并能提高效率,降低苹果采摘成本。     

领先国际的啤酒花自动采摘清选机

不易采摘、收获季短、人手紧缺……曾经困扰啤酒花种植户的这些难题,因为一台机器的诞生而迎刃而解。这台包含有9项专利技术的啤酒花程控自动采摘清选机组,不但成功解决了啤酒花长期靠人工采摘的难题,且各项技术性能指标达到或超过了进口设备的先进水平。作为一种贵重的经济作物,啤酒花不仅是“啤酒之魂”,还可用于食品、化妆品、中成药领域。啤酒花在甘肃省的种植面积约占全国总种植面积的57%,约有0.4万余hm2(6万余亩),主要集中在河西走廊地区。在自动采摘清选机研制成功之前,全靠人工采摘,但这种藤蔓式植物的采摘极为困难,一人一天只能采…     

紫菜采收设备技术发展与展望

【目的】紫菜生产发展日益规模化、现代化,需要与之匹配更先进的设施设备和技术,以更好满足紫菜的产业化、智能化发展要求。【方法】笔者通过分析国内外紫菜采收装备技术发展现状,发现目前的紫菜采收装备主要分为泵吸式紫菜采收装备技术、剪切式紫菜采收装备技术和打采式紫菜采收装备技术,并从研究紫菜生物力学特性、深化研究采收装备的理论体系、推动采收设施设备和系统实现自动化发展、切实提升采收设备和系统的集约化水平、有效打造紫菜全过程机械化栽培模式等方面进行了紫菜采收设备技术发展展望。【结果】我国在紫菜采收装备技术研发和技术探索方面仍存在不同程度的问题,在未来的发展过程中需要从多个方面协同推进,进一步改进创新设备和技术,动态调整紫菜栽培模式,助推紫菜的产业化、智能化、机械化发展。     

基于STM32的水果采摘机器人控制系统设计与实现

针对农业生产领域存在的劳动力资源紧缺、人工采摘成本较高等问题,提出一种基于STM32的水果采摘机器人控制系统设计方案。该方案主要采用自动化采摘的方式,实现成熟水果的智能识别与采摘,利用STM32单片机作为该系统的主控芯片,视觉识别部分采用Open MV图像处理功能作为核心。通过试验验证方式对系统的可行性进行了分析,结果表明该系统可满足用户的实际使用要求。