基于TRIZ理论的采摘执行器创新设计

针对采摘执行器在采摘过程中无法控制采摘压力导致水果受损的问题,设计一种基于TRIZ的矛盾冲突理论和物场模型的采摘执行器.通过TRIZ系统组件分析和功能模型进行问题分析,找出采摘执行器的有效功能和不足功能;运用TRIZ的技术冲突理论、物理冲突理论以及物场模型分析得出各种解决方案,经综合比较,最终运用分割原理方案实现执行器...     

基于TRIZ理论的刺梨自动采摘机设计研究

当前,刺梨采摘环节存在采摘效率低、劳动强度大等问题,为了提高刺梨采摘的整体作业效率,运用TRIZ理论设计了一款集自动采摘、输送、收集为一体的刺梨自动采摘机。运用TRIZ识别工具功能分析构建了采摘装置的系统功能模型图,分析矛盾冲突,选用合适的发明原理设计出最优解决方案。运用UG软件建立刺梨自动采摘机三维模型,并对主要部件进行了有限元分析,结果表明,仿真分析结果满足设计要求。将TRIZ理论运用到刺梨自动采摘机设计过程中,验证了创新设计构思的可行性,为农业装备设计研究提供了重要参考。     

基于TRIZ理论的果实采摘机器人研究

在介绍发明问题解决理论-TRIZ概念的基础上,分析了40个发明原理、39项技术特性、矛盾冲突解决矩阵、物质-场分析理论以及发明问题解决算法(ARIZ)等.运用TRIZ理论对果实采摘机器人进行了具体研究,对其中的机械手和末端执行器进行分析改进,建立了只抓住果梗而不与果实本体直接接触的软质水果收获机器人模型,解决了果实采摘机器人在果实采摘过程中的一些问题.     

基于TRIZ和AD理论的刺梨采摘机设计研究

目前,刺梨生产采摘环节还没有刺梨采摘机。为此,围绕刺梨采摘机构设计问题,利用TRIZ理论的屏幕分析法对刺梨采摘进行系统分析,从中发现解决问题的竹耙方案原型,并对竹耙的工作原理进行分析,进行衍生迭代设计,提出了耙型结构采摘机的初步方案。应用AD公理设计理论对初步方案的采摘机制和保护机制进行分析,建立了设计方程,判断设计方程的耦合性。最后,利用TRIZ理论的物场模型进行解耦,让设计方程符合公理设计的独立性原则,从而保证了刺梨采摘机械结构设计的可靠性和可行性。     

基于TRIZ的猕猴桃采摘机设计

针对猕猴桃采摘效率低、易损伤果实等问题,应用TRIZ理论指导猕猴桃采摘机的设计。通过需求分析,确定猕猴桃采摘机的作业流程。基于系统功能分析识别旋拧式猕猴桃采摘末端执行器的功能缺陷,应用因果分析、物场分析等TRIZ工具对采摘末端执行器求解创新方案,创新设计出一种自动定位果树—识别果实—剪断果梗—收集果实的猕猴桃采摘机。应用ADAMS对末端执行器采摘动作进行步态仿真、应用MATLAB对采摘机作业空间和采摘轨迹进行动态仿真,结果表明：猕猴桃采摘机采摘轨迹空间范围为X方向行程约1.4 m、Y方向行程约1.8 m和Z方向行程约2.3 m;采摘速度为8 s/个,末端执行器采摘过程作业动作平稳连贯,满足预期设计要求。在产品概念设计阶段应用TRIZ理论,有利于产生高质量、多层级的概念解,提高产品设计效率。     

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。     

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。     

果蔬自动化采摘执行装置的设计与研究

针对传统刚性机械手在果蔬采摘过程中出现的驱动电机数过多、气源不便于携带等应用性问题,设计了由驱动模组、固定与切换模组和抓取模组3部分组成的果蔬自动化采摘执行装置。通过驱动模组的旋转电机配合切换结构,实现抓取模组绕着转轴整体旋转和抓取模组自体式旋转两种模式之间的切换,完成执行装置的位姿调整。同时,通过伸缩电机控制抓取爪的联动开合,取代传统的气动夹爪,实现对作业对象抓取。      

基于ABAQUS的水果采摘机械手设计及研究

农业是我国国民经济基础,是发展经济社会的重中之重.改革开放以来我国农业行业发展潮气蓬勃,但是也同样遇到诸多问题如农业产业劳动力缺失,产量低以及效率低下等问题.本文针对水果采摘类的机械手的主体进行分析,并且研究出更适合采摘的机械手,首先用建模软件对不一样的机械手进行建模,并且运用ABAQUS软件进行一个力的分析,分析出力...     

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。     

基于TRIZ理论的育苗容器自动装盘装置设计

为完善无纺布育苗容器制作流水线,设计研发一种能进行自动装盘作业的设备,改善传统人工装盘作业的方法,实现自动化装盘.文章运用TRIZ理论找到装盘装置的技术冲突,并利用机械替代原理解决该技术冲突,得到了最终的设计方案,并介绍了设计要点.实践证明,自动装盘装置装盘可靠、快捷,效率大幅提升,取得了很好的经济效益.     

基于TRIZ理论下的节能装置设计与分析

将TRIZ(theory of inventive problem solving)技术冲突解决原理应用于一种新型节能装置的研究,首先对现有的节能装置作了调查,对其节能率低进行分析,然后针对各节能增力设备的需求,基于TRIZ理论的技术矛盾分析解决理论,分析、选择、确定了可行的发明原理,给出了重力节能装置的创新性设计方案,从而显著提高节能效果.实现能量的高效节省,最后对该节能装置的应用价值及前景作进一步展望.     

基于TRIZ理论的玉米果穗分配装置创新设计

研究了国内外玉米收获模式,分析了目前国内市场果穗类玉米收获机采用的果穗分配装置（在玉米收获机中,该装置被称为分配器）的结构特点,针对普遍存在的果穗分配不均,导致下一流程剥皮装置各剥皮通道负荷不等,造成的各组剥皮辊磨损程度不均衡,从而降低剥皮装置乃至整机可靠性等问题,采用TRIZ理论进行了创新设计,设计了一种新型果穗分配装置。      

高枝水果采摘器设计与研究

为解决高枝水果采摘难以及现有采摘器对不同果品通用性不高的问题,研制一种可针对不同品种的高枝水果采摘与收集的装置。设计底盘动力小车、多自由度定位机构、末端剪切执行器、装箱机构及控制系统,构建多自由度定位机构的坐标系并采用方向余弦矩阵进行运动分析,得出采摘的运动范围,通过对末端剪切执行器的运动分析得出两剪臂的运动角速度关系。运用SolidWorks建立采摘器的结构模型并对其进行运动学仿真,验证水果的采摘范围和末端执行器的等角速特性,利用ANSYS进行采摘杆的应力应变分析,验证采摘杆满足强度和稳定性要求,制造高枝水果采摘器样机并进行采摘试验,试验表明:采摘效率高,水果无损伤,最大采摘高度为3.5 m,每个水果平均采摘时间为6 s。     

基于TRIZ理论的方捆机喂入装置创新设计

将TRIZ理论引入畜牧业装备领域,用于方草捆捡拾压捆机喂入装置创新设计,提出基于不同创新方法的设计过程。针对牧草喂入不足的问题建立功能模型图进行功能分析、根原因分析及冲突区域确定,运用技术进化、物场模型和物理冲突、裁剪等TRIZ工具进行分析得到四种创新设计方案,经过对比分析,采用在喂入口安装挡草爪实现牧草预压缩的创新方案对机具进行改进。     

小型水果采摘器的设计与研究

文章设计了一种小型水果采摘器,该采摘器采用摆杆结构,通过绳轮传功,利用摇轮、副杆的运动,调节杆件的伸缩性与工作台方位,完成水果采摘。该采摘器具有不易损伤水果,方便水果的摘取、收纳、携带等优点,为解决传统水果采摘难的问题带来了有效的参考。     

基于颜色统计的水果采摘机器人水果识别的研究

由于我国人口老龄化趋势不断加快,出生率下滑,农村劳动力严重不足。为了解决这一问题,研究人员开发了一系列不同用途的农业机器人,其中就包括水果采摘机器人。对于水果采摘机器人而言,水果的检测和识别是一项重要的任务,因此本研究小组提出了一种基于HSV颜色统计特征的水果识别技术。首先,将水果图像从RGB颜色空间转换为HSV颜色空间;然后将水果HSV颜色空间的色调分布近似为拉普拉斯分布,该拉普拉斯分布可作为该果实的特征描述;将水果从输入图像中分割出来,如果分割后的水果图像符合某种90%置信区间的拉普拉斯分布,则输入的水果属于该水果。在实际操作中,将每种水果的拉普拉斯分布的90%置信区间对应的马氏距离（MD）作为参考评价;如果输入水果数据的马氏距离（MD）小于参考值,则该输入属于该类型的水果。实验结果表明,该方法对不同种类的水果具有良好的识别效果。     

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。      

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。