一种仿人手式草莓采收装置的设计

为了减轻人工采摘草莓的劳动强度、降低生产成本、提高效率，利用手指抓取原理设计了一种人工操作辅助采摘的草莓采摘装置，其主要仿人手的采摘部分、输送部分、收集部分及便携腰带等组成。使用时，用腰带把该装置系在人的腰部，通过连杆机构及传动机构操纵手指关节的合并、弯曲动作以达到张开、闭合状态，实现草莓茎的抓取、切断及果实的夹持；果实由带挡板的输送带来完成草莓输送，直至收集箱内，实现采摘、输送和收集为一体；经验证，装置实现了设计功能，采用机械式操作，结构简单、成本低，且无需人手直接去采摘，可用于辅助人工采摘地垄、高架种植草莓等场合。     

复合连杆式菠萝采摘装置设计及传动分析

为解决人工采摘菠萝劳动强度大、采摘困难、效率低的问题,设计了一种基于曲柄滑块、偏置直动滑杆与多连杆传动式机构的菠萝采摘装置.运用Adams对机构运动进行仿真分析,优化了装置各部件的参数.实物样机经过实际测试,结果表明,装置适用于茎径为3～6 cm的菠萝采摘.试验统计数据表明,该装置单次采摘用时比人工采摘平均减少1.2 s,提高效率26％,同时也验证了装置运动的平稳性以及刀具切割的稳定性.     

高架草莓采摘机器人系统研究

针对传统人工采摘草莓带来的问题以及我国高架草莓种植面积的迅速推广,为实现草莓采摘的自动化、机械化,设计了高架栽培草莓的采摘机器人系统。高架草莓采摘机器人系统由软件和硬件2部分组成。硬件包括履带式行走机构、三自由度工作台、末端采摘机构以及STM32f103vet6芯片作为控制系统硬件。软件包括成熟草莓的识别、三维坐标定位。实验数据表明高架草莓采摘机器人系统可以完成成熟草莓的识别、成熟草莓的双目定位以及成熟草莓的采摘工作。成熟草莓识别率达到95%以上,在1120mm内双目草莓定位精度1.5cm±5%,完全满足草莓采摘的要求。     

双孢菇采摘机械手末端执行器设计与分析

为解决双孢菇人工采摘效率低的问题,设计了一种双孢菇采摘机械手末端执行器。该末端执行器采用仿形弹性夹持套结构,套筒内填充有液性塑料,由气缸驱动液性塑料内推杆的伸长,使夹持套上部张开下部收缩,实现夹持功能。该装置采用整体式外观及弹性材料,可代替人工实现双孢菇柔性采摘,清洗方便,有效保证了采摘质量和清洁度。     

高效率手持草莓采摘器机械装置设计

文章设计了一种高效率手持草莓采摘器。该装置主要由握把、连杆、剪切机构、刀架、刀具和草莓承接盘组成,通过四杆机构、齿轮连杆机构和曲柄导杆机构等多个机构串联实现对草莓的采摘。该装置能快捷剪断草莓茎部,实现站立式采摘。     

吸摘式水果采摘包装一体机的设计

针对高枝水果采摘作业复杂、季节性强,人工采摘效率低、劳动量大并且易损伤果实的问题,设计了一款吸摘式柔性水果采摘包装一体机。介绍了一体机的结构组成和工作原理,并对采摘机构和包装机构等关键部件的设计进行了说明。该一体机能够辅助人工进行柔性采摘,降低了采摘阶段和初次运输阶段的伤果率,并自动完成网袋包装,节省了人力物力,具有广阔的应用前景。     

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。     

一种苹果采摘装置设计

采用人工采摘苹果,劳动强度大、费用高,高处采摘存在安全隐患。为了解决这些问题,设计了一种简易的农业采摘苹果装置。该装置的使用实现了高空采摘连续,避免安全事故,降低了劳动强度,提高了采摘效率,保证了水果不受伤,提高了经济效益,是一种值得推广的实用新型设计。     

一种跨垄式草莓采摘车的设计

近年来,人工采摘成本的提高制约了经济水平的提高,设计智能水果采摘车势在必行。设计一种基于视觉的智能跨垄式草莓采摘车,重点对机械部分设计进行分析阐述,利用机器视觉技术对水果是否成熟进行分辨,能够在复杂的环境下进行工作。通过应用证明工作过程中,耗时短,性能稳定,可靠,采摘效率高。     

一种肩背式可伸缩水果采摘机的设计试验

重点介绍一种肩背式可伸缩水果采摘机的设计与研究。通过对肩背式可伸缩水果采摘机的抓取机构,抓取驱动方案,伸缩传动机构,收集装置,运输传送机构,下收集机构的阐述,试验整个机构的合理性以及实用性,得出最优方案,达到水果采摘效率的最大化,为提高我国新型农业的发展以及保证了农业生产的经济效益的重要意义。     

大棚栽培草莓采摘机械装置设计

文章以草莓为试验对象,通过分析所采摘草莓的几何尺寸、外形等物理参数的基础上,设计开发了一种应用于草莓采摘的自动采摘机械装置。该装置通过驱动机构自动驱动,实现田间自由直行和转向,利用齿轮齿条机构实现了机械臂的自动伸缩,通过设计的3个存储罐,实现草莓的分级采摘,利用光电传感技术实现了障碍物自动规避。试验结果表明,该机构能较好地完成草莓采摘任务,草莓抓取成功率≥95%,损伤率≤5%,所研发的草莓采摘机构是可行的。该研究为解决草莓采摘自动化提供了参考。     

基于欠驱动原理的脐橙采摘末端执行器的设计与试验

果蔬采摘机器人的末端执行器是采摘机器人的重要组成部分,直接影响采摘的成功率与采摘效率。通过分析脐橙特性,基于欠驱动原理设计了一种夹剪一体的脐橙采摘末端执行器。其整体机构由一个两层3指机械爪手构成,两层手指中的一层为剪切机构载体,另一层则为对果实抓取固定的夹持手指;剪切机构由摇杆滑块机构组成。构建剪切机构与机械手的力学模型,根据需求对相关零部件进行了设计与选型;判断了防止机械手剪切机构发生干涉的运动误差范围,并对关键受力部位进行了有限元分析。结果表明,因关键受力点变形导致的运动误差在安全误差范围内,验证了结构的合理性。通过Adams软件对其进行运动学仿真,进一步证明了该末端执行器的可行性。最后,通过末端执行器实物样机进行脐橙采摘剪切试验,机构整体采摘成功率为95%,采摘周期为4.3 s。     

便捷的套索式水果采摘器设计

为解决现有水果采摘中存在的劳动工作量大、作业范围广、效率低下等问题,设计了一种便捷的套索式水果采摘器。该采摘器由伸缩装置、动力装置、传动装置、剪切装置和收纳装置组成,在直流电机的驱动下,由滚珠丝杆机构运动带动环形套索收缩实现采摘。理论计算确定了直流电机选型,并研制了实验样机与人工采摘和剪刀采摘进行对照实验,验证了套索式水果采摘器可以提高采摘效率,降低水果损伤率。     

水平摘锭式采棉机采棉装置及关键部件分析

阐述了水平摘锭式采棉机采摘头的基本组成、传动结构及工作原理,并分析了影响采摘头工作性能的诸多因素以及采摘头核心零部件对采棉装置采摘性能的影响。通过分析,能更加深入地了解采棉机采摘原理,对于提高采棉效率与质量有很重要的意义。     

草莓采摘机器人的系统研究设计

采摘机器人在农业机械设施中扮演着越来越重要的角色.通过对国内外采摘机器人现状的分析及采摘环境的研究,设计了一套基于双目立体识别技术的草莓采摘机器人结构,对图像识别系统、采摘机械手与存储装置、草莓运送装置、提升装置等部分及其原理进行分析,得出相关设计参数,通过计算机运动仿真分析,验证了其设计的可行性.草莓采摘机器人在降低...     

苹果辅助采摘装置的设计和制作

针对苹果采摘中效率低、劳动量大、作业范围广、触碰力度控制要求高以及需选择性采摘等问题,设计了一种小型辅助人工采摘装置。该采摘装置由半球形采摘装置、伸缩装置、收集装置三部分组成。本装置采用肩背式设计,以应对各种条件下造成的移动问题,具有较强的通用性和可操作性,能够顺利地采摘苹果并且收集苹果,减小了劳动量,提高了采摘效率。     

基于改进粒子群算法的油茶花粉采摘机械臂轨迹规划

针对人工收集油茶花粉存在劳动强度大、效率低等问题,基于油茶花的生长特性,设计了一种油茶花粉采摘机器人。以油茶花粉采摘机械臂为研究对象,采用D-H方法对其进行建模和正、逆运动学分析;在Matlab软件环境下,采用蒙特卡罗方法求解末端手爪的工作空间,得到机械臂末端工作空间的点云图像。仿真数据表明,所设计的机械臂能够很好地满足油茶花粉采摘要求。由于传统机器人轨迹规划存在效率低、运行不稳定等问题,提出了一种改进粒子群（IPSO）算法对油茶花粉采摘机械臂的轨迹进行优化。该方法以时间为适应度函数,有效地将5-5-5多项式插值函数与IPSO算法相结合。通过对比传统遗传算法（SGA）与传统粒子群算法（SPSO）,表明IPSO算法能更好地适用于油茶花粉采摘机械臂的时间最优轨迹规划。     

一种高枝水果采摘头的设计分析

为解决目前高枝水果采摘的人工采摘方式存在的效率低、劳动强度大、安全性低等问题,设计了一种可连续采摘多枝条的新型高枝水果采摘头.采摘头主要包括喂入机构、导向夹持机构、剪断收集机构、支撑板及配件等.通过喂入机构利用棘轮机构的单向性和间歇性,将水果枝干间歇地送进夹持导向机构.再经过剪断机构将水果枝干逐步剪断并保存在收集机构上,实现多枝采摘的过程.经过对关键机构部件的设计计算、仿真分析、样机制作和试验分析,表明所设计的采摘头结构合理,强度满足要求,能够有效将高枝水果枝干间歇喂入、连续剪断和多串收集,防止水果串掉落损坏,效率高、安全性好.     

基于机器视觉的多机械臂菠萝采摘机器人设计与试验

针对菠萝智能机械化采摘需求，研究一种基于机器视觉的多机械臂菠萝采摘机器人。根据菠萝茎秆较脆的特点，设计一种由V形悬臂、切刀及挡板组成的推剪式末端执行器，实现菠萝果实与茎秆的分离；设计由多个两自由度机械臂组成的机器人，每个机械臂可带动末端执行器在菠萝垄体的高度、长度和宽度方向上移动；为实施智能采摘，应用深度神经网络YOLOv5检测菠萝果实，通过三维点云分析获得菠萝采摘点位置。结果表明：菠萝果实检测精度为97%，检测召回率为95.75%；在实验室环境下菠萝采摘成功率为90%，平均成功采摘时间为5.4 s，验证了该机器人结构的合理性。     

六自由度采摘机械臂采摘姿态规划研究

为了解决采摘机器人末端执行器无法根据果实位置自动调整采摘姿态的问题,提出了一种第五关节分离的姿态规划方法。根据机械臂的结构形式,在机械臂的第五关节进行分离后形成机械臂本体和末端执行器部分,在自定义的采摘平面内将末端执行器移动到果实处形成果实采摘圆,根据末端执行器部分第五关节边界曲线与果实采摘圆交点个数对末端执行器的采摘方式进行了分类,结合各种采摘方式的特点求解了末端执行器合适的采摘姿态。以MATLAB GUI为仿真平台,对采摘姿态进行了仿真,并在实验室内进行了采摘实验,结果表明:该方法能够为机械臂规划出合适可行的采摘姿态,为机械臂采摘提供了理论基础。