果园采摘机器人研究综述

【目的】我国果园面积和水果产量位居世界首列,但是水果种植管理基本依赖人工,其中水果采收就属于高耗劳动力任务,需要大量的农村劳动力参与。但是近年来农村劳动力呈现出老龄化、逐渐减少和高成本化的趋势,这不仅会降低水果的采摘效率,还会造成果园投入成本和水果生产成本增加。为了缓解这一现象给水果产业带来的影响,研发果园采摘机器人将是果园生产低成本高效益的重要选择之一。果园采摘机器人属于多学科融合的技术载体,该研发会面临大量技术挑战。【方法】文章以文献整理和市场调查相结合对采摘机器人研究现状进行梳理,展现国内外多种类型的果园采摘机器人的科研成果,对目前存在的问题进行深入分析,探讨果园采摘机器人的基本系统组成、现存的难题,针对发现的难题提出对策。【结果/结论】果园采摘机器人在我国具有巨大的应用空间,但是由于研发难度大,国内外经济实用的果园采摘机器人产品还很少。需要加大智能采摘机器人的研发力度,综合多学科高新技术,大力开展智能采摘技术及装备的创新研究工作,提高机器人的精准化、便携化、低成本化,促进我国果园采摘机器人早日投入应用。     

苹果自动采摘机的设计

针对传统采摘作业中劳动强度大,人员雇佣多等问题,研制了一款新型采摘机,由四轮驱动移动平台、柔性辅助机械臂及新型采摘机构组成。文章阐述了该机器的整体方案和工作原理,为苹果采摘机的应用与推广提供设计参考。     

仿生无损吸取式苹果采摘装置的设计与试验

为解决苹果在采摘过程中机械化程度低的问题,根据人手采摘苹果的机理,借鉴章鱼吸盘吸附猎物的方法,研制一种仿生无损吸取式苹果采摘装置。该装置主要由气吸式末端执行器、摆位支撑机构、送果机构、实时在线采摘监控系统以及计重系统等组成。对采摘装置的关键部件进行有限元静力学强度分析和动力学模态分析,以确保设计方案的合理性。模拟采摘和吸取损伤试验结果表明:1)该苹果采摘装置可以采摘3 m高度以下,直径60～90 mm、果梗直径3.3～4.8 mm的苹果。2)该苹果采摘装置采用3关节万向节的气吸式末端执行器便于调整转动,在苹果采摘过程中可以调整末端执行器的采摘位姿与果实的生长姿态保持一致,并避开树叶、树枝造成的障碍,从而以最优位置和最佳角度实现采摘。3)对同一批次大小、质量相近,表面完好的30个苹果进行吸取损伤试验,吸盘吸力不会对苹果表皮造成损伤;对放置了7 d的试验苹果削皮处理后也未发现其内部果肉组织有损伤情况。     

果园采摘增收显著

2006年以来，借助于。北京市百万市民观光采摘活动”、奥运推荐果品评选系列活动及各区县组织开展的梨节，苹果节、枣节、柿子节．综合果品展销等一系列旅游文化工程的有力宣传，北京市观光果业有了新的发展。     

杭州市观光采摘果园的规划探析

观光采摘果园是一项新兴的农业产业,它集经济、生态和环保于一身,是一项大力值得推广的产业。本文分析了观光采摘果园基本功能并制定了观光采摘果园的规划步骤。     

便携式枸杞采摘机采摘性能研究

探讨了采摘机采摘对枸杞树体生长的影响,阐述了影响采摘机采摘效果的栽培及生理因素等.     

青岛地区苹果规模化种植助力休闲采摘

我国苹果种植范围较广,其中有很多的优良品种在国内外都很畅销,这些优良品种的保留和研发离不开长期的科研以及农户高超的栽培技术.青岛地区凭借自身的优势,研发了多种优良的苹果品种,发展苹果规模化种植模式,推广苹果休闲采摘特色项目,增加了农户的收入渠道,促使农户的收入更多元化,提高了当地的经济效益.同时,也给更多的待业人员创造...     

冬枣采摘机的设计

冬枣是我国特有的名优果品,在天津市,冬枣的种植面积大约在15万亩左右,由于冬枣是典型的晚熟鲜食品种,所以脆熟期是其采收的最佳时期,冬枣采摘机就是根据冬枣的生长情况及冬枣的性状特征,基于机械理论的基本知识,设计出适于冬枣的采摘机具,提高了工作效率。本文主要介绍了冬枣采摘机的设计。     

观光采摘果园零农药害虫防控技术

观光采摘果园不使用化学农药,综合运用人工、物理害虫防治技术和利用害虫生物学特性诱杀技术控制害虫的危害,从而满足人们在旅游观光的同时可以采摘到绿色有机果品的需求。     

枸杞采摘器的设计

我国枸杞传统的采摘方法为手工采摘,采摘速度慢效率低,采摘缓冲期短,劳动力需求量巨大,这些条件严重制约着枸杞产业的发展。因此新疆农业大学机械交通学院设计了一种枸杞采摘器．大大减轻枸杞采摘的劳动强度,提高了作业效率,解放了劳动力。本文对枸杞采摘器的传动及收集设计进行了描述。     

芒果采摘机构的设计

我国的海南岛分布许多不同种类的芒果,由于各种品种的芒果结果高度不一,不利于现有的水果采摘机器芒果的采摘。笔者设计了一种可伸缩灵活多用的采摘机构,可用于芒果以及木瓜的采摘。该设计对传统采摘机构的集果装置进行了改进,采用滚轮式机架,利用伸缩式采摘杆通过调节其长度来实现对不同高度芒果的采摘。结果表明该设计不仅大大降低水果采摘过程中的水果擦伤率,并且可大幅降低果农的工作负荷,使采摘过程变得轻松。因此,设计的该采摘机结构简单,使用方便,能完成大部分品种的芒果、木瓜等水果的采摘工作,大大提高工作效率。     

油茶果采摘机采摘机械臂的机构设计及运动仿真

油茶是我国重要的林业经济植物,是我国食用油的重要来源之一,随着品种的优化和种植的规范化,油茶果机械化采摘成为必然,研制油茶果采摘机成为林业机械的一个新领域。在实地考察研究油茶果植物特性和采摘方式的基础上,设计了油茶果采摘机采摘臂的机构,并应用三维软件pro/e,针对采摘臂的液压驱动方式,对采摘臂进行了运动仿真。     

基于采摘质量的采棉机水平摘锭采摘头结构分析

采摘头是采棉机的核心部件,它的工作状况对棉花采摘质量尤为重要.采摘头主要有水平摘锭和垂直摘锭2种,目前世界范围内大部分采棉机的采摘头为水平摘锭.衡量采棉机作业性能的一个重要指标就是采摘质量,采摘头作为采棉机的唯一采摘单体,通过对其结构进行研究分析,可为国产采棉机的研制和发展提供依据和技术参考.     

苹果机器人采摘存在的关键问题及对策

中国果园面临收获装备亟缺、劳动力成本上升等问题。目前,苹果采摘机器人机械化、智能化水平的提高已经成为农业机械研究的主要方向之一。本文分类综述了国内外苹果采摘机器人的最新研究成果,对其信息收集处理系统、机械系统等的特点进行对比分析。此外,本文针对苹果采摘机器人关键系统面临的难点进行探讨,总结得出如下要点：工作环境复杂多变、目标果实识别定位困难、机械系统选型及设计困难等。最后,本文提出构建现代果园无人化收获成套技术体系与建立示范基地的展望。由此可见,研发一款适合本土商业化应用的苹果采摘机器人对当前苹果产业的发展有着至关重要的作用。     

基于咬合型末端执行器的柑橘采摘机器人采摘姿态研究

针对采摘机器人视觉系统在复杂自然环境中无法准确提供柑橘果实生长姿态,进而导致采摘成功率下降的问题,基于柑橘采摘机器人咬合型末端执行器提出了一种最佳采摘姿态确定方法。该方法依据末端执行器构型参数,建立其采摘姿态对果实中心位置影响的性能评价函数,并使用该函数计算得到执行器最佳采摘姿态。通过搭建采摘实验平台和设计采摘实验,对计算出的最佳采摘姿态进行验证。实验结果表明,与一般的水平采摘姿态相比,采用最佳采摘姿态评价方法优化后的采摘姿态,在进行柑橘采摘时采摘成功率提高26.32%。     

手持式电动水果采摘机设计

针对果园采摘作业占有劳动力多,采摘效率低、机械化采摘困难等问题设计了一款操作简便且通用性强的手持式电动水果采摘机.该采摘机由切割刀片、刀片驱动电机、载果框、伸长杆、手柄、切割按键及控制器组成.采摘时,按动切割键,刀片驱动电机带动切割刀片旋转割断果柄,控制器同时检测刀片的起始位置和电机驱动电流,保护电机及控制器.该采摘机结构简单,成本低廉,能减轻劳动强度,能完成多种水果的采摘,提高了采摘效率.     

全液压振动式红枣采摘设备的设计和研究

红枣采摘作业是林果业生产中非常重要的环节。红枣采摘机械的使用可以解决人工采摘红枣时所出现的劳动强度大、效率低、成本高等不足。将液压技术应用到红枣采摘机械设备中,可使设备具有传递功率大、结构简单、传动平稳等优点。设计出一种全液压振动式红枣采摘设备,依靠液压系统驱动偏心装置使其产生振动来完成红枣的采摘,该设备结构简单、设计合理、操作方便,可为同类型林果类采摘设备的设计和研发提供一定的参考价值。     

果蔬采摘机器人视觉系统研究综述

视觉系统是果蔬采摘机器人的重要组成部分,其性能好坏决定了采摘机器人的采摘效率、速度和质量。通过论述近年来国内外关于果蔬采摘机器人视觉系统对采摘目标、障碍物识别与定位等方面的研究方法和进展,分析并指出当前研究存在的问题及未来研究建议,为今后深入研究果蔬采摘机器人视觉系统提供了参考。     

基于TRIZ理论的蓝莓采摘机器人设计

介绍了发明问题解决理论(TRIZ)的一些基本原理及应用方法.对其中40个发明原理、冲突解决矩阵、物质-场分析进行说明,并应用到蓝莓采摘机器人进行的具体设计研究.提出了蓝莓采摘机器人的总体设计方案,着重对末端执行器和机械手自由度、手腕、手臂的运动形式进行分析设计.