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。     

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。      

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。     

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。     

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。     

便携式受损水果检测装置的设计

水果表皮或其附近的果肉被病虫害侵蚀或机械损伤后,会导致水果慢慢腐烂变质,影响水果质量和经济价值.基于此,提出一种新的受损水果检测方法,利用可见光/近红外漫反射的原理,设计出一种基于微处理器的便携式受损水果检测装置.以红富士苹果作为样本,通过对测试电压的分析,提出以标准差作为阈值的检测方法.经测试,该装置识别正确率达到90%以上.     

便携式电动核桃采摘机的设计与试验研究

为了解决核桃人工采摘模式存在的劳动强度大、具有一定危险性、效率低及人工成本高等问题,设计了一种结构简单、便于携带、操作简便的便携式电动核桃采摘机,实现了由直流无刷电机驱动采摘装置来完成核桃采摘工作。通过试验,得出了便携式电动核桃采摘机采摘刀片的最佳工作转速,达到了预期效果。     

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。     

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。     

类球形水果辅助采摘装置

本文针对苹果梨等水果采摘效率较低、机械化程度低的现状,分析了国内现有的采摘装置,并介绍了一种半自动化,具有反馈多连杆三机械爪辅助采摘装置,具有广阔的应用前景和应用价值。     

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。     

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。     

基于自动控制技术的多手臂水果采摘装置的设计

随着人力劳动成本及农林作业自动化程度的提高,在未来的水果采摘作业中将逐步采用自动化采摘设备。为此,探讨了多手臂自动水果采摘装置中的智能移动平台、五轴式机械臂、末端执行器及电气控制装置的设计过程。该装置机械部分主要采用了CAD/CAE软件来进行设计分析,提高了设计的效率、可行性和科学性。该装置设计了4个手臂,可以同时采摘水果,大大提高了机械手的采摘效率,并在机械手抓部分安装有视觉传感器、压力传感器及位置传感器等。同时,对手指进行了应力分析。该装置采用了履带式行走机构,可以适应各种复杂路面;并安装了自动导航系统和视觉识别系统,能够准确定位水果位置并进行摘取。此外,S7-200型号的PLC和气动技术在该采摘装置中的应用,使设备整体结构紧凑,工作更加稳定。     

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。     

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%。     

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。     

手持式水果辅助采摘器的设计

通过对果树高处橘子、苹果、梨和桃子等水果辅助采摘的功能要求分析,确定了辅助采摘器实现方案的功能结构分解,进而设计了由调节杆、采摘及收纳等3个功能结构模块组成的手持式水果辅助采摘器。调节杆模块用于采摘器长度和角度的调节,采摘模块用于水果的捕获、果柄定位与剪切,收纳模块用于果实收纳。样机实验表明,该机能克服现有水果辅助采摘器性能的不足,适宜于果农在实际作业中应用。     

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。