小型化轴向振动式蓝莓采摘机设计与试验

目前我国蓝莓需求大但采摘作业困难,为了更好地实现机械化蓝莓采摘,根据农艺要求设计了一种振动式蓝莓采摘机.分析了蓝莓采摘机的工作原理,介绍了装置各部分的结构组成.整机进行了小型化设计,采用轴向振动的方式采摘蓝莓.在工作过程中蓝莓采摘机的采摘力可调,振动采摘子系统中增加弹簧系统,具有一定的柔性,且振动采摘子系统中的振动指棒系统在装置行进过程中能被动旋转,减少对蓝莓植株的伤害.为了验证蓝莓机工作性能,进行了采摘试验,试验结果表明蓝莓采摘机的采净率为94.9％,枝条损伤率为6.7％,叶片损伤率为4.5％,青果脱落率为6.5％,蓝莓机采摘效果较好,设计合理.     

蓝莓采摘机振动采摘装置凸轮机构的设计与试验

为改变我国蓝莓种植人工采收现状,在课题组分析蓝莓植株生长形态、振动采摘机理的基础上,设计并研制蓝莓采摘原理样机。根据蓝莓采摘机的工作原理与运动要求,对采摘机构的核心部件-凸轮传动装置进行设计与分析,选择凸轮结构类型及外廓曲线种类,建立凸轮曲线方程。在ADMAS环境下,建立凸轮运动学模型并进行运动学仿真分析,制作了蓝莓采摘原理样机,并进行蓝莓采摘试验研究,得出凸轮转速与采摘机的采摘效率、未成熟果实采摘率、采摘果实破损率成正比,与未采摘成熟果实率成反比。     

基于ADAMS的蓝莓采摘机构设计与仿真

为了提高国内蓝莓采摘效率,设计了一种抖动式蓝莓采摘机构。通过建立采摘机构的三维模型,进行了振动采收的理论分析,并用ADAMS进行了动力学仿真分析,探讨了偏心块转速与半径对采收质量的影响,获得了合理的参数组合。仿真结果为设计制造高效蓝莓采摘机提供了一定的理论依据。     

一种自动菠萝采收机的设计

针对目前菠萝采摘劳动强度大、效率低、人工成本高,以及机械化采摘设备研发滞后等问题,结合我国农业装备自动化发展的现状,设计了一种面向规模化的自动菠萝采收机。应用LabView和OpenCV软件开发了图像识别系统,可以对菠萝进行图像采集、识别和定位,实现了菠萝的自动化采摘。这一自动菠萝采收机集采摘和收集于一体,具有工作效率和自动化程度高的特点。     

基于ADAMS的蓝莓采摘机构的仿真分析

基于机械系统动力学仿真软件ADAMS,提出了一种对蓝莓采摘机构进行虚拟设计的方法。在ADAMS中建立采摘机构的模型,并进行动态仿真分析,在不作任何简化性假设的条件下考察枝干的受力情况,选出蓝莓采摘机构的关键参数。仿真结果表明,偏心距和偏心轮转速对采摘效果影响显著,并且仿真结果为该采摘机构的物理样机的实现提供了技术依据。     

芒果采摘机设计

为了提高芒果采收效率和减轻果农的采摘强度,设计了一种用于海南地区低矮树型的芒果采摘机,该机采用可控制升降的液压缸,能伸缩的采摘剪和可控制竖直液压缸转动的马达等系统部件,结合人力操纵可实现芒果的采摘。该机器的设计为进一步开发自动化智能化芒果采摘机提供基础并促进芒果产业化发展。     

芒果采摘机的液压系统控制

根据芒果采摘的技术要求, 设计了一套芒果采摘机。该装置采用液压系统控制,传递运动并执行相关采摘动作。经分析证明,该系统灵活多变, 定位精准,能完成所需的动作,可解决大面积的芒果收获时采摘慢、费时费力等不足之处,克服了人工采摘劳动强度大、效率低的缺陷。     

喷气式桑葚采摘机的结构设计与研究

针对人工逐个采摘桑葚效率低下,易伤害桑树、破坏桑果的完整性、无法自动化收集,以及桑树顶部和密集枝叶区域采摘不彻底或无法采摘等问题,提出了一种新型非接触式的采摘方法——"高压气流采摘"。并结合该采摘方法设计了一款桑葚采摘机。通过三维建模分析桑葚机出现的失效形式,应用"鱼腹梁"原理设计壳体截面为C字形,减小应力集中,从而避免失效。通过优化设计C字形壳体内板上喷头的数量和喷口位置,使得气流在壳体内形成环流振荡,实现对桑树的全方位采摘。并采用传送带作为收集机构,对吹落的桑葚进行智能化收集。     

基于双目视觉定位的智能葡萄采摘机设计

针对传统人工采摘葡萄效率低、人力成本高的问题,本文设计了一款基于双目视觉定位的智能葡萄采摘机。分析人工采摘葡萄过程中的托住葡萄、剪裁葡萄柄和收集葡萄一系列动作,设计了基于可沿环形运输臂运动的袋装装置和夹持装置的葡萄托住机构、末端执行器带剪子的六自由度机械臂葡萄剪裁机构和采用滚珠丝杠原理实现葡萄分装的葡萄收集机构。利用Solidworks建立了基于双面视觉定位的智能葡萄采摘机三维模型,系统仿真了采摘机的葡萄采摘、封装、运输功能,输出目标葡萄串的运动轨迹,可实现采摘、封装和运输为一体的自动化操作;驱动机构采用市面上成熟产品具备较大安全设计余量,基于ANSYS Workbench软件对主要受力部件进行了分析校核,对结构方案设计及材料选型进行了验证分析。结果表明,该设计方案可满足使用需求,具有较强的工程实施价值,可为其他类似自动化产品设计提供参考。     

水果自动采摘车设计

经过调研发现果园中水果采摘仍然以人工为主,机械为辅,并没有达到完全自动化采摘的程度,所以我们研究设计一种新型水果采摘车用来取代人工采摘。水果采摘车通过行走装置、识别装置、升降装置、切断装置、抓取装置及控制器来实现自动采摘水果的目的,从而大幅降低果农的工作量,提高水果采摘的效率以及水果完好率。     

Analytical travel time models for multi aisle automated storage and retrieval systems

Multi aisle automated storage and retrieval systems correspond to multiple picking aisles served by a single storage and retrieval machine. These systems are used in practice when the need for pallet places is high and the throughput capacity is relatively low. Therefore, considerable savings of initial investment costs due to single aisle systems can be achieved using such systems. The objective of the presented study is to develop analytical travel time models for multi aisle automated storage and retrieval systems considering the operating characteristics of the storage and retrieval machine. With the proposed analytical travel time models, average travel time of the storage and retrieval machine, from which the performance of multi aisle automated storage and retrieval systems can be evaluated is determined. A simulation model of multi aisle automated storage and retrieval systems was developed to compare the performances of the proposed analytical travel time models. An example of multi aisle automated storage and retrieval systems with five picking aisles was presented for the evaluation purpose. The results show that proposed analytical travel time models perform satisfactory according to the results of simulation analysis and could be very useful tools for designing of multi aisle automated storage and retrieval systems in real-world applications.     

基于改进自适应遗传算法求解机床制造企业立体仓库堆垛机路径优化问题

以机床制造业为背景,以存放机床零部件的自动化立体仓库为基础,重点分析自动化立体仓库堆垛机的路径分析.通过对遗传算法进行自适应改进,算出能够随时适应的遗传算子,克服了传统遗传算法的早熟收敛问题.通过运用序号法设定各货位在立体仓库中的位置,建立堆垛机拣选作业的数学模型,运用改进自适应遗传算法对初始路径进行改进,得出最优解,并运用Matlab遗传算法工具箱对此进行仿真,实验结果表明,此方法收敛速度快,可以获得全局最优解,其堆垛机路径规划更加快速和有效.     

Taboo search algorithm for item assignment in synchronized zone automated order picking system

The idle time which is part of the order fulfillment time is decided by the number of items in the zone; therefore the item assignment method affects the picking efficiency. Whereas previous studies only focus on the balance of number of kinds of items between different zones but not the number of items and the idle time in each zone. In this paper, an idle factor is proposed to measure the idle time exactly. The idle factor is proven to obey the same vary trend with the idle time, so the object of this problem can be simplified from minimizing idle time to minimizing idle factor. Based on this, the model of item assignment problem in synchronized zone automated order picking system is built. The model is a form of relaxation of parallel machine scheduling problem which had been proven to be NP-complete. To solve the model, a taboo search algorithm is proposed. The main idea of the algorithm is minimizing the greatest idle factor of zones with the 2-exchange algorithm. Finally, the simulation which applies the data collected from a tobacco distribution center is conducted to evaluate the performance of the algorithm. The result verifies the model and shows the algorithm can do a steady work to reduce idle time and the idle time can be reduced by 45.63% on average. This research proposed an approach to measure the idle time in synchronized zone automated order picking system. The approach can improve the picking efficiency significantly and can be seen as theoretical basis when optimizing the synchronized automated order picking systems.     

手持式红花采摘机械的设计与研究

人们在日常生活和生产过程中，广泛使用各种各样的机器，以便代替或减轻体力劳动，提高工作效率，本文主要研究的对象为红花采摘机械，分析了其研究现状，并介绍了一种手持式红花丝采摘机械的结构、原理。     

丘陵山区谷子收获机械化的创新研究

通过对丘陵山区谷子收获机械化技术和机具现状分析,研究开发一种更适合于丘陵山区的手推电动式谷子收割机械。该新机具的研究开发可以使在丘陵山区收获谷子的劳动强度每0.067 hm2降低80%,总的收割时间比原来缩短60%,有效地解决了丘陵山区谷子收获环节的机械化问题。     

啤酒花自动采摘机主要参数选择及设计计算方法

介绍了一种啤酒花自动采摘清选机组的主要结构、工作原理及用同一套设备采摘清选不同品种啤酒花的试验结果。     

土豆收获割秧一体机的设计

人工进行土豆收获,费时、费力且损毁多。针对这一问题,设计一种土豆收获割秧一体机。对这一土豆收获割秧一体机的结构和工作原理进行了介绍,对其控制系统进行了设计。应用这一设备,可以实现土豆的收获、割秧、装袋和运输,减少夏季室外收获工作的时间,节省劳动力。通过样机试验,确认了土豆收获割秧一体机的工作效果。     

异型立体仓库物资拣选车任务规划

针对异型立体化仓库（即建造在洞库内的立体化仓库）物资拣选车任务规划问题进行研究。这一类立体仓库物资拣选存在跨区域、跨巷道作业的可能，因此增加了拣选车拣选任务规划的难度。本文采用自适应遗传算法对建立的数学模型进行优化求解，避免了传统遗传算法常见的早熟收敛，解决了相对复杂情况下的异型立体化仓库物资拣选车任务规划问题。仿真结果表明，该算法所得到的规划方案逼近最优解。     

基于机器视觉采棉机作业速度控制与仿真分析

针对采棉机作业速度与单位面积棉花产量和采摘作业质量自适应匹配问题,提出机器视觉结合变论域模糊PID控制算法.首先,通过最大类间方差法(OTSU)提取棉花特征,测算单位面积棉花产量和采棉机采净率;其次,构建采棉机采净率梯度边界、变论域模糊PID控制模型和采棉机作业液压调速数学模型;最后,基于MATLAB平台,搭建模糊PI...