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。     

新型电动果子采摘机设计

针对目前黑腰枣采摘过程中,由于黑腰枣的结果枝条和枣吊上长有细刺,人工在进行采摘时,不仅费时费力,而且容易被刺扎伤的现状,设计一种新型的电动果子采摘机。该机采用马达带动刷辊旋转,依靠刷辊上的梳齿将枣子刷下,梳齿采用橡胶材料制成,在采摘过程中不会损伤枣子,而果兜的设计使得采摘下来的枣子便于收集,电瓶驱动马达的方式提高了采摘机使用的灵活性。在理论设计的基础上,完成实物样机的制作,并对黑腰枣进行实际采摘试验,实际测试结果表明,该机解决目前黑腰枣采摘过程中费时费力且易扎伤人的问题,对于提高采摘效率和降低采摘时对黑腰枣的损伤发挥极大作用。     

一种新型草莓辅助采摘工具设计

作者设计了一款针对传统地面栽培的草莓果实贴地的辅助采摘工具,介绍了该辅助采摘工具的结构组成,工作原理,尺寸重量,并且给出了该辅助采摘工具的力学计算公式,进行了样机使用试验。试验结果表明,该辅助工具使用方便,传动效率高,采摘效果好,较好的解决了传统草莓采摘劳动强度高的缺点。该工具制作成本低,具有较好的市场应用前景。     

基于机器视觉的草莓自动采摘机的设计

针对我国大面积高垄种植草莓存在的采摘效率低、损伤率高等问题,设计开发了一种基于机器视觉的草莓自动采摘机。该机基于机器视觉识别成熟草莓位置和精准定位,采用步进电机带动同步带运动,让末端执行器执行采摘动作的机构,可一次完成采摘、传送及收集等作业。该采摘机主要由采摘系统、传输系统和收集系统组成。试验结果表明:该机在试验环境下对草莓的采摘速度为403.4颗/h,无损伤采摘成功率可达90%。     

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。     

新型手持电动式花椒采摘机设计

本课题针对目前花椒采摘季节性强,人工采摘成本高、任务重、具有一定危险性等问题,设计一种新型的手持电动式花椒采摘机。该装置采用电机带动滚筒旋转,依靠橡胶材料制成的梳刷将花椒枝条揽入进料口,通过往复切割单动式双层齿状刀片实现花椒果实的采摘,存储于收集盒中,待装满后及时卸载。运用三维工程绘图软件建立虚拟样机模型,并按实际尺寸完成了实物样机的制作。通过对花椒的实地采摘测试,试验结果表明:该装置不仅提高了花椒采摘机械化程度,还能有效降低采摘过程对人体的伤害。     

草莓采摘机器人行走机构设计

针对现有草莓采摘机器人行走机构结构复杂的问题,研究出一种适合地垄式种植模式的草莓采摘的机器人行走机构.该行走机构采用电机驱动的轮式行走机构、四连杆转向机构,能够根据草莓采摘需要在地垄中精确启停和灵活转向.采用运动学分析软件ADAMS对草莓采摘机器人行走机构的直线行走和转弯性能进行了仿真分析.结果表明:行走机构运行平稳、...     

温室草莓采摘机器人设计与试验

为实现温室草莓采摘机械化和自动化,设计并制作一种应用于日光温室的草莓采摘机器人。该机器人能实现自主路径规划,行走过程中识别成熟草莓并完成采摘。设计以ROS分布式计算系为主控制网络,以激光雷达进行移动机器人的地图构建与定位,双目深度相机实现对成熟草莓的识别和定位,搭载柔性仿生夹爪6自由度机械臂实现目标草莓抓取和放置。设计机器人软件平台,使用改进A*算法实现自主路径规划和导航避障;利用R-FCN目标检测网络和双目视觉技术实现成熟草莓检测及定位。结果表明：该草莓采摘机器人可实现目标检测及定位,检测到的草莓坐标与机器人手爪坐标的误差在4 mm以下,成熟草莓识别率为95%,满足采摘要求。     

高架草莓采摘机器人设计与试验

设计了一款针对高架栽培模式的草莓采摘机器人。该机器人由履带式行走机构、基于机器视觉的精密运动定位机构和一个可同步剪切夹持草莓果柄的末端执行器等机构组成,采用以ARM9为核心的分层式控制系统。温室内实地试验表明该机器人能够自主识别、定位并无损伤采摘高架栽培模式下的成熟草莓,采摘成功率可达88%,采摘单颗草莓时间为18.54 s。     

花椒采摘机设计

为提高花椒采摘效率、降低成品成本、保护果农安全,依靠HSV色彩红外识别和小波变换的方式,对成熟花椒果实的颜色形状特征和其成簇结实的特性,设计出一款自动识别花椒采摘机。采摘机主要包括视觉识别部分、机械臂运动部分、果实储存部分和车身带动部分。通过动力学仿真,使各部分相互配合,实现花椒果实视觉识别和定位采摘。此机械基本实现花椒果实的自动采摘,对提高花椒采摘效率、降低成本起到一定的促进作用。     

自走式烟叶采摘机采摘机构的设计与试验

烟叶采摘机一直受到烟叶破损率高问题的掣肘，从而影响烟农的经济效益，如何降低烟叶的破损率是目前烟叶采摘车的发展方向。为此，结合以前的烟叶采摘车，设计一种烟叶采摘机构，旨在降低烟叶的破损率，提高烟农的经济效益。所设计的采摘机构由采摘刀、传送辊、隔叶板及导流板等组成，采摘刀和传送辊均由橡胶材料制成，传送辊由橡胶辊和光轴组成，隔叶板和导流板均由钢板制作而成。通过对采摘刀和传送辊进行力学分析，得到了烟株不被采摘刀蹭倒和烟叶在传送辊不打滑的临界条件，为降低烟叶的破损率提供了理论依据。三因素(采摘刀的转速、采摘车的行驶速度、烟株的株距)正交旋转试验表明：采摘刀的转速为240～260r/min、采摘车的行驶速度为1.38～1.42km/h、株距为570～590mm时，烟叶的破损率符合大纲要求。试验结果表明：影响烟叶破损率因素的主次顺序为采摘刀的转速>采摘车的行驶速度>烟株的株距，在烟株的株距为579mm、采摘刀的转速为246r/min、烟叶采摘车的行驶速度为1.4km/h时，烟叶的破损率为9.36%,达到了预期要求。     

草莓收获机器人采摘执行机构设计与试验

设计了一套针对地垄栽培模式下草莓的无损伤自动采摘执行机构.该执行机构可在一定范围内对成熟草莓进行自主识别和精确定位,并以夹持、剪切果柄的方式摘取果实,从而实现草莓的无损伤采摘;所采用的控制方法对视觉传感器精度和机构重复定位精度依赖性较小,利于在进一步推广中控制成本.试验结果表明,该执行机构在实验室环境下对草莓的无损伤采摘成功率可达90％.     

垄作草莓采摘机器人行走机构设计与仿真

【目的】现有的平铺于地垄表面的草莓采摘机械装置往往不能用于日光温室垄作草莓果实的采摘,故针对垄沟栽培环境,设计一款合理的行走机构对于草莓采摘机器人实现平稳移动和跨垄作业意义重大。【方法】研究小组提出了一种能够跨垄移动的行走机构,针对垄沟距离较长的采摘现场,可自动跨至下一垄沟进行采摘。利用运动学分析软件ADAMS对行走机构的一组支撑装置进行运动性能仿真实验,共得到了5组分析曲线。【结果】1）支撑底座Ⅰ和支撑底座Ⅱ在所设阶跃函数的驱动下,曲线变化比较平稳;2）线加速度和角加速度曲线在运行时,由于支撑底座受重力、负载等因素影响会产生突变,但在中间过程阶段受力稳定后,加速度变化也会趋于稳定。【结论】支撑底座在给定的轨迹中运行稳定,没有明显冲击,可以满足实际工作的任务要求,配合采摘机械手能够实现跨垄连续作业,从而高效率低成本地完成垄作草莓的自动化连续采摘。     

桑叶采摘机的设计

引言种桑养蚕在我国有着悠久的历史 ,近年来 ,我国桑蚕业发展很快 ,随着种桑面积的扩大 ,广大桑农也遇到了一些难题 ,比如桑叶目前只能靠手工采摘 ,效率很低。为此 ,作者设计了桑叶采摘机 ,以降低劳动强度 ,提高采桑效率 ,获得更高的经济效益。1　工作原理和总体结构图 1　整机结构示意图1.手动操作机构　 2 .增速机构　 3 .开口空心齿轮轴　4.接叶篮　 5 .桑树　 6.刀片桑叶采摘机主要由手动操作机构、增速机构、开口空心齿轮轴和刀片、接叶篮等几部分组成 ,如图 1所示。手动操作机构主要用来把直线运动转化为圆周运动 ,操作者握住手柄 ,手…     

振动式枸杞采摘机设计

针对目前我国枸杞采摘的效率低下、劳动力需求大等问题,设计一种振动式枸杞采摘机。整机由振动采摘装置、收集装置和输送装置等关键部件组成,振动采摘装置采用曲柄滑块机构作为激振源。通过对枸杞植株的模态分析,结合曲柄滑块机构的运动分析,确定适宜的振动频率为20Hz,振幅为50mm。此工作参数下,枸杞采摘机的振动加速度,使枸杞熟果产生的惯性力大于果柄连接力,青果产生的惯性力小于果柄连接力,满足采摘要求。研究可为枸杞果实的机械化采收提供一定参考。     

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。     

智能草莓采摘机器人设计及试验

设计了一套针对地垄栽培模式下的草莓智能采摘机器人.该草莓采摘机器人可在一定范围内基于机器视觉识别成熟草莓位置和精准定位,并以夹持、扭转果柄的方式摘取果实,从而实现草莓的无损伤采摘.设计的采摘机器人由三轴精确运动同步滑台机构,三菱fx3n PLC控制系统,视觉识别系统组成,并采用面向对象编程工具C#编写了控制终端及视觉自...     

手持草莓采摘器剪切机构设计与优化

手持草莓采摘器要求人在站立位时完成采摘,由于人手无法直接完成剪断草莓茎部的动作,文章设计了一种剪切机构来实现,该机构主要包括连杆、齿轮传动、刀架和草莓承接盘,既能快捷剪断草莓茎部,又能保证切口平整。     

基于PRO/E的新型棉花采摘机的设计

结合常德市棉花采摘情况,设计了一种新型的棉花采摘机。对棉花采摘机的采摘头、吸棉管、储棉桶和减压装置进行了设计,采用Pro/E软件对其模型进行了建立,并对其材料进行了强度校核。结果表明,满足强度要求,设计方案基本可行。     

手持式草莓采摘收集一体化装置的设计

针对现有草莓采摘作业中劳动强度高效率低下的特点,设计了一种人工操作辅助采摘的小型手持机械装置。该装置主要由送料和传动结构、根茎切割机构、根茎夹持机构、操控机构,以及果实收集机构等部分组成,以微型电机为动力源,以刀片和同步带组合,实现草莓根茎的切断、果实夹持、输送、收集的一体化作业。现场测试结果表明:该装置可显著提高操作者的劳动效率,减轻工作强度,具有较好的推广和实用价值。