果实采摘机械手的结构设计及工作能力研究

随着社会经济水平的不断提高,我国农林业取得长足发展,果农在种植水果时开始逐渐引进机械化、自动化设备,以提高种植效率。传统收获时果农最为繁忙的季节就是成熟季,果农常需要花费大量人工采摘果实,不仅效率低,且有一定危险性,采摘机器人便在这样的背景下诞生了。为此,针对采摘机器人的工作原理、工作空间,结合采摘作业实际需求,进行采摘机械手的结构设计及工作能力评价,旨在为相关产业发展提供理论依据。     

高效橘子采摘装置的设计

橘子生长朝向具有各异性,其果柄相对于采摘者有竖直、水平、倾斜等方向,朝向各异,这造成了采摘时的定位难.为了提高采摘效率,采用了多工位剪切、环形联动等机构,辅以果实收集、伸缩杆等装置,使果农在一个位置就能高效完成面对的一扇形面上的所有橘子采摘,具有操作简单、成本低廉、采摘效率高、实用性强等优点.     

机械臂夹剪苹果采摘机的仿真设计与制造

针对苹果采摘存在的一些问题,设计出一种机械臂夹剪苹果采摘机;运用三维造型软件UG对其进行三维建模,并在Adams软件中进行仿真试验;根据仿真生成的数据曲线进行计算分析,验证了机械臂夹剪苹果采摘机的采摘性能和机械机构的可行性。通过UG和Adams进行仿真设计之后,制造出一台物理样机并进行试验,结果表明:机械臂夹剪苹果采摘机能够适应我国大多数苹果种植园的采摘环境,使苹果采摘效率大大提高,极大地减轻了果农采摘的工作强度,实现了苹果采摘的半自动化,能够满足中小果农对苹果采摘机械的需求。     

新型辅助人工苹果采摘机探析

中国是世界上最大的水果消耗国,而作为平常生活中主要食用的水果之一的苹果,它的采摘技术和工具越来越受到人们的重视。现今苹果果农由于作业范围广(果实分布高低不均)并且苹果的触碰力度控制要求较高等问题而增加了很多劳动量,故市场急需一种辅助人工的采摘机。基于此,我们设计了这款苹果采摘机。其目的是为了提高水果采摘效率、降低劳动强度和采摘成本,保障水果成品质量。     

高适应性多功能摘果器械研究

我国是水果生产大国,高效的水果采摘效率对推动水果产业的发展具有重大意义,本高适应性多功能摘果神器是集寻找、采摘、收集于一体的辅助人工高效采摘的小型机械,为果农提高水果采摘效率提供有效工具,具有较大的市场前景。     

智能芒果高空采摘车的有限元仿真设计与试验

针对芒果果形的特点及广西等地芒果高空采摘强度大、效率低的问题,设计出一种智能芒果高空采摘车。主要分析了采摘车的机械结构,采用人工辅助定位的方法,借助电动机实现采摘车的提升旋转与夹持动作,不需要人力驱动,果农使用更加省力。同时,着重介绍其关键部件的力学性能,通过有限元分析软件Ansys Workbench对其关键部件进行有限元分析,观察其生成的应力及应变云图,并通过Ansys计算其最大和最小安全系数,来验证智能芒果高空采摘车的关键部件满足刚度和强度要求。制作出物理样机,进行实地试验,结果表明:智能芒果高空采摘车具有优良的工作性能和稳定性,能够解决果农在芒果采摘旺季对芒果采摘机械的需求。     

基于PLC的芒果采摘机控制系统研究

针对芒果树较高、果农采摘困难、劳动量大等问题,设计基于PLC的芒果采摘机的控制系统。该采摘机能够快速、高效地采摘芒果,并能很好地保证采摘之后芒果的完整性,实现了从定位、采摘、送回一系列动作的自动化控制。采摘机械化的实现能很好地促进以芒果为基础的相关食品加工业以及香料提取等产业的发展。     

杨梅采摘机械手研究展望

介绍了杨梅果实收获存在挂果密集、分批采摘和成熟期短等特点,以及人工采摘杨梅存在效率低和质量下降等缺陷,分析了国内外果蔬收获机械研究现状,发现对于挂果密集与果面易损伤的杨梅缺乏研究.研究杨梅采摘机械手,对提高生产效率、提升杨梅品牌地位和在国内外市场的竞争力、增加我国外汇收入、提高果农收入具有重大的现实经济意义.     

基于双视觉系统的柑橘辅助采摘器设计

为减轻柑橘采摘过程中劳动强度大、效率低及传统采摘器易损伤果实从而影响果实保鲜及品相等问题,设计了一种可高效、安全、精准地实现快速采摘柑橘果实的采摘器。采摘器通过光学视觉、机械视觉双视觉辅助定位系统,对果实进行精准定位,由漏斗式捕捉口对果实进行捕获,由双圆盘滑切锯片将果梗切断,果实落入缓冲管道中。试验结果表明:柑橘采摘器可以有效提高采摘效率,减轻果农的采摘劳动强度。     

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。     

一种可视化伸缩电动辅助采摘工具设计

笔者制作了一种可视化伸缩电动辅助采摘工具。针对树高2～4m,且果实直径在50～125mm的果实采摘。从工具的结构设计、使用方式、可行性计算以及实验样机的采摘效果质量等几个方面进行研究。根据实验结果,该采摘工具设计结构安全可靠,电动采摘头使用便利,摄像头实时画面反馈,开关手柄操作简单,工具采摘效果好。着实减轻了果农的劳动强度,降低了传统爬树采摘的风险,推广应用前景广阔。     

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。     

德国先进果园采摘机问世

<正>我国是世界第一大水果生产国,也是世界第一大水果消费国。随着土地流转步伐的加快,水果种植业的迅速发展提升了果园机械的市场需求,果园作业全程机械化越来越受广大果农欢迎。目前,我国的水果采摘大部分还是以人工采摘为主,采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33%     

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。     

基于深度双目视觉处理的智能采摘机器人设计

针对采摘机器人对果蔬的位置定位不够准确、无法准确避障,导致采摘效率较低的问题基于深度双目视觉处理对智能采摘机器人进行了设计。智能采摘机器人的主要组成包括PLC控制器、视觉系统、移动平台、导航系统、机械臂、通信系统和电源。为了对采摘机器人的机械臂进行最优路径规划并避障,通过对采集的图像进行预处理后,利用双目视觉系统对果蔬进行精准定位,然后采用哈夫变换直线检测的方法进行最优路径的设计和选择,最终确定最优采摘路径。对采摘机器人进行运动轨迹精度试验和采摘试验,结果表明：采摘机器人对果蔬的采摘成功率较高,可以满足果农对于采摘机器人的要求。     

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。     

基于单片机控制的自动苹果采摘机设计

苹果树的枝干较高,导致果农采摘困难及耗费大量劳动力等问题。为此,设计了一种基于单片机控制的苹果采摘机的自动控制系统。该采摘机不仅能够高效、快速地采摘苹果,而且在保证苹果完好前提下采取了较好的措施,通过人工的配合,能够完成自动寻找、采摘、送回苹果一系列的控制动作。该采摘机可实现降低成本、改善劳动条件、降低人工劳动强度及行业综合成本的目的,实现苹果自动化的连续作业,提高了经济效益。     

一种多位复合省力果实采摘装置设计与研究

目前市场上所采用的人工水果采摘杆,一般在2~4米,长的可达5~6米或更长,采摘者在手握摘果杆时因动力臂比阻力臂短,形成一个费力杠杆,对于从事专项采摘的果农,劳动强度大,体力消耗快。在此背景下,本文设计研发了一种新型辅助采摘装置,利用果树树枝或辅助支架作为支点,多位复合省力,具有高效、省力、简便的特点。     

草莓采摘机器人成熟果实识别及避障控制系统研究——基于ARM与FPGA

目前,草莓的采摘主要靠人工完成,任务繁重,效率较低,人为造成的损失也比较大,减少了果农的经济收入,也影响了草莓种植的发展。因此,研制草莓采摘机器人是解决人工采摘问题的关键。为此,大量研究了草莓种植的特点及人工采摘技巧,基于ARM与FPGA智能控制模块及双目机器视觉技术,设计了草莓采摘机器人成熟果实及避障控制系统。实验结果表明:所设计的草莓采摘机器人成熟果实识及避障控制系统可以准确识别成熟草莓果实,并能灵活避开采摘途径中的障碍物,系统运行稳定,对我国开展草莓采摘机器人果实识别和避障技术的研究具有一定的参考价值。     

农网改造"回头看”

目前,经过广大电力职工的共同努力,部分地区的农网改造工程已经结束,有些地区的农网改造工程也已接近尾声.但是农网改造后,农村低压电网的运行状况是否达到预先的设计要求?广大农民从"网改”中是否真正得到实惠?这就要求我们对农网改造工程"回头看”.