果园作业平台研究进展分析

修枝剪枝、疏花疏果等农艺环节是果园管理的重要环节,针对田间管理中高位作业农艺环节占比大等问题,综述我国现有果园作业平台及其关键部件与技术的研究现状.分析作业平台现有产品专用底盘缺乏、关键部件性能差距大、扩展性不足、安全性差等技术缺点和面临宜机化改造困难大的问题,提出果园作业平台应符合底盘结构专用化、适应性强、调平精度高...     

绿色多功能果园作业平台的设计与试验

研制一种电驱动多功能果园作业平台,该平台以电动机替代内燃机,有三种控制模式,搭载不同配件,能高效完成采摘、修剪、运输、称重、自卸等作业,可实现一车多用.经试验,该平台安全性能满足DG/T 212-2019《果园作业平台》要求,各项性能指标均达到设计要求.     

轮式果园多功能自主导航作业平台设计

为实现果园作业机械的多功能应用,设计一款具备割草、喷药、搬运等功能的轮式果园多功能自主导航作业平台。根据作业需求对多功能平台进行总体设计,平台包括动力系统、行走系统、导航系统、控制系统、作业装置等。根据搬运需求计算确定整机驱动电机选型;对割刀进行运动和动力学分析,根据切削范围和稳定需求,计算确定割刀电机和电动推杆的型号;根据流体力学知识,计算确定满足喷药喷幅的药泵型号,并对其他关键部件进行计算选型。对样机进行最小转弯半径、割草性能、喷雾性能等基本性能试验。试验结果表明,所设计的平台最小转弯半径为120.75 cm,满足果园行间地头良好的通过性要求;割刀转速和高度可调,留茬高度可控制在5 cm以内,割草作业覆盖率在91.25%以上;喷药泵可根据车速、树形等进行压力调节,喷雾量均匀性变异系数在8.01%以内,保证喷雾均匀的同时减少农药浪费。     

果园多功能作业平台机研究现状与问题分析

本文介绍了果园多功能作业平台国内外研究现状,分析了存在的不足,提出了建设性的建议,对相关企业和科研单位的研究有一定的借鉴作用。     

果园作业平台静态防侧翻系统的设计

为了提高果园作业平台的安全性和操控稳定性,针对果园特殊环境的作业特点,设计了一种静态防侧翻控制系统。该系统以STC89C52RC单片机为核心处理芯片,采用横向载荷转移率(LTR)作为平台稳定性判定指标,通过计算确定了侧翻阈值。实验结果表明,系统能够改善并提高平台作业稳定性。     

丘陵山区果园作业平台的设计与试验

为解决目前丘陵山区修剪果树和采摘果实主要靠爬树、登梯容易造成失稳及现有机械不能自动调平的问题,设计了丘陵山区果园作业平台。经计算和分析,确定该机配套动力为13.2k W小四轮拖拉机,采用静液压三角形调平机构和180°回转结构,可实现工作平台的自动调平和回转。对升降平台进行性能检测,结果表明:其工作性能稳定,最大承载质量150kg,最大提升高度1.5m,回转转速0.1r/min,升降速度0.1m/s,水平面、10°和2 0°坡面上调平误差均在0°~3°范围内,满足设计要求。     

小型果园电动作业平台的设计与试验

为了提高丘陵地区果品采摘、果树修剪等作业效率,基于PID控制算法理论研发了一种集采摘、运输、修剪于一体的小型果园电动作业平台,结构简单、操作方便.田间试验结果表明:平台性能稳定,续航能力强,可在0°～10°坡地果园进行高空农事作业,修剪效率可达纯人工修剪效率的4.5倍,满足果园作业农艺要求,可提高果园作业效率,降低劳动...     

果园作业升降平台设计与剪叉分析

利用Autodesk Inventor三维软件设计了一款轮式果园作业升降平台,其针对新式果园(即果园)采用矮砧密植种植模式,株行距2m×4m,树高3.5~4m,枝展1.5m左右。此种果园将园艺与农机结合,易于机械化作业的实现。剪叉是升降动作的主体,其稳定性是着重考虑的因素之一,剪叉的静力学性能直接影响安全性,同时剪叉固有频率与工作频率相近会对稳定性有不利影响,因而进行了静力学强度校核与模态分析。结果显示:剪叉臂静力学强度符合要求,剪叉机构的固有频率从19.686~58.965Hz逐渐变大,后期发动机选用时应当参考此结果。     

多功能全液压果园作业平台的设计与试验

为解决果园作业的机械化程度低和人工劳动强度大的问题,设计了一种多功能全液压果园作业平台。该平台采用全液压四轮驱动,双轮和四轮2种转向模式增强了行走能力、减小了转弯半径,适宜于复杂地形;采用了剪叉式升降机构和可展开式工作台,满足了不同高度和不同株距果树的果实采摘、果枝修剪的需求。同时,设计了调平机构实现平台坡地作业时工作台始终处于水平状态,且前、后两端安装果箱升降装置,便于装卸与运输。对样机进行性能试验,结果表明:其最大负载下行走速度为1.94m/s,最小转弯半径为3m,最大举升高度为2.4 3 m,最大作业宽幅为3 m,调平最大误差1.5°,采摘效率为0.4 2 hm2/h,满足果园作业使用要求。     

果园升降式高空作业平台设计研究

随着我国对农业产业结构的优化调整以及我国水果种植业的迅速发展,果园机械的市场需求有所增加。为了解决广东省丘陵山区果园中果实采摘、果树修剪、运输等作业环节劳动强度大、机械设备少的问题,设计制造了一种升降式高空作业平台,该平台集水果采摘、运输、辅助果树修剪等功能于一体,具有操作简单、通过能力强、升降平稳、工作平台角度可调的优点。经验证,该平台适应广东省丘陵山区果园的生产,对于提升丘陵山区果园管理机械化水平具有重要意义。     

现代果园作业平台设计与试验

针对现代矮砧密植果园中苹果采摘、运输等作业环节劳动强度大、人工作业效率低以及人工作业安全保障性差等问题,设计制造了一种现代果园作业平台。该作业平台采用全液压驱动系统,前轮转向,后轮驱动,具备低速大扭矩特征,通过液压缸升降实现果箱在作业平台中装卸和平台的升降以及扩展功能。对样机进行爬坡、转弯和行走等性能测试,相关指标达到设计要求。结果表明,样机升降1.3 m,最大行驶速度8 km/h,最小转弯4 m,平台展开宽度3 m及外形空间尺寸等指标,满足工作实际要求,适合现代矮砧密植果园作业模式需求。      

多功能智能平台与控制技术的研究

针对国内外对多功能平台的相关研究内容和我国国情的需要,研发了一种低能耗、无污染、高效率、绿色环保、结构简单、操作灵活并可实现远程智能遥控的多功能智能平台,并设计了对应的控制系统。平台可以减轻我国果园、林地等多数管理作业劳动强度,进一步提升国内在设施农业、典型经济作物生产及果园林地等中小型地块的机械化水平,提高作业效率,弥补我国农业生产薄弱环节,促进我国农业机械化快速发展,解决了特定作业环境所需配套动力多样及悬挂机具更换工作繁杂等技术问题。     

山地果园轨道运输机研究应用进展

我国是水果种植大国,水果品种资源丰富,分布地域广阔.随着农村产业结构的调整和林果产业的不断发展,林果种植面积不断扩大,但由于我国果园地形以丘陵为主,地势陡峭,作业环境复杂,这些均制约了果园经济的发展.因此,研究适合山地果园的轨道运输机至关重要.本文研究了国内轨道运输机的现状,指出轨道运输机对果园的重要性;在此基础上,归...     

果园液体肥深施机械研究进展

果园液体肥深施机械是果园生产机械化的重要内容之一。概述我国果园生产和施肥机械研究现状,介绍施肥机械的类型、结构及工作原理,总结国内外液体肥深施机械研究成果,探讨施用液体肥的必要性,提出对果园开沟设计的研究需求,指出液体肥深施机械的发展方向,以期为提高果园生产效率、实现果业快速发展提供参考。     

果园智能化作业装备自主导航技术研究进展

果园生产管理主要包括喷药、施肥、割草、修剪、授粉、疏花和采收分级等作业环节,需要大量的人力投入,随着我国人口老龄化程度加剧,亟需果园生产管理由机械化向智能化转型升级。自主导航技术是果园机械化装备实现智能化的关键技术。本文围绕果园智能化作业装备导航控制需求,结合国内外研究现状,分别阐述了包含导航定位信息和障碍物信息的果园作业场景感知技术,导航地图构建、导航路径提取和路径规划技术,行走底盘运动学模型构建、运动控制技术,多机协同控制、远程交互控制技术等。随着智慧农业发展,智慧果园已成为果园未来发展方向,果园智能化作业装备是智慧果园建设必不可少的关键环节,在此基础上,归纳了我国果园智能化作业装备自主导航技术发展面临的问题为：环境感知能力不足、路径提取不稳定、局部路径规划不灵活、导航系统环境适应性欠缺、多机协同和远程控制不成熟等,提出了多传感器融合的环境感知与路径提取、完整路径规划、强通用性果园导航、大型果园多作业环节的多机协同与远程操作等未来发展方向。     

果园多功能动力底盘设计与试验

为解决果园作业机械适应性差、配套动力小、地隙高、转弯半径大、通过性差等问题,结合果园栽培模式和农艺等要求,设计了一种果园多功能动力底盘。对果园多功能动力底盘的整机结构和工作原理进行了阐述,设计了行走动力系统和后动力输出系统以及3路双作用液压快速挂接系统;对整机的转向性能、稳定性能、越埂性能进行了理论分析。对机架进行了有限元仿真分析,结果表明,在满载四轮着地状态下,车架最大变形发生在中间横梁部位,总变形量为5.08mm,最大等效弹性应变为0.0035,最大等效应力发生在前桥和车架铰接处,为390.52MPa;在满载三轮着地状态下,车架最大变形发生在侧梁部位,总变形量为20.74mm,最大等效弹性应变为0.0058,最大等效应力发生在前桥和车架铰接处,为805.46MPa。整机果园田间试验结果表明,果园多功能动力底盘行驶速度为0~35km/h,田间作业速度为1~6km/h,最小转弯半径为2m,最大爬坡角为24°,最大越埂高度为235mm,可挂接多种农具,能够满足果园的田间生产管理作业要求。     

果园多功能自动液压飓风施药机的设计

在果园种植行业中植保作业一直是重要环节,其作业的好坏直接影响到果园产品的质量,在国内大部分果园植保作业都是由人工进行的,使用的机械大多比较简陋,作业质量也参差不齐。针对此问题,设计了一款适合新疆果园作业环境的牵引式果园喷雾机。介绍了机具的结构、工作原理、技术参数、关键部件设计及试验情况。     

山地果园轨道运输机测试系统研究进展

我国果树资源丰富,是世界水果生产与消费大国。然而,大部分果树种植在丘陵山坡地带,导致水果运输困难。山地果园轨道运输机可适应大坡度和无路条件下山地果园果实和农资的运输,其市场需求越来越大。国内外对山地果园运输机的研究大部分停留在机械部分,而对其测试系统研究较少。实用可靠的测试系统有助于提高轨道运输机的质量和运行安全性。介绍了国内外轨道运输机测试系统研究与应用状况,指出了存在的问题,并对未来的发展趋势进行了展望。      

果园采摘平台行走机构的研究现状及发展趋势

果园采摘平台是果实采摘过程中运用得最多的采摘机械。我国果树多种植在丘陵山地,地面崎岖不平,采摘机械行走机构性能的好坏关系到果园采摘作业效率和作业人员的安全。为此,从目前国内外常见的果园采摘平台行走机构典型应用分析入手,结合丘陵山地果园地貌特征以及小型机器人行走机构的部分应用,提出设计一种适合丘陵山地果园行走的、具有轻质化以及高离地间隙特征的仿形履带式行走机构。该机构在我国果园采摘平台的研制和推广上具有实际应用价值。