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为了增强采摘机械手的稳定性、对中性及增大机械手的运动空间,提出1种3-DOF混联采摘机械手机构,对其进行工作空间分析,基于工作空间优化设计出1种高效的可用于农业采摘的小型机械手。根据农业采摘需求选定采摘机械手的机构类型并决定其结构,推导采摘机械手的位置正反解,利用蒙特卡洛方法求解机械手的工作空间并绘制其工作空间的三维点云图;分析关键参数对工作空间的影响,找出参数的最佳值从而优化工作空间。考虑到采摘过程中避免农作物损坏并加快采摘效率,设计了采摘收集一体式的小型果蔬采摘机械手,并使用Creo软件建立了采摘机械手的三维模型。该采摘机械手具有适当的工作空间,可以提高小型果蔬采摘效率。 相似文献
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菠萝采摘机械手结构设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
为解决菠萝采摘劳动强度大,效率低等问题,本研究基于菠萝的物性特征和生长特点,提出一种先抓取后掰断菠萝果柄的菠萝采摘方案,进而对机械手关键结构展开设计。在完成机械爪、拉杆部件和推杆部件结构尺寸设计和受力分析的基础上,探讨了各结构设计的合理性,并确定抓取菠萝的拉力和掰断菠萝果柄的推力分别为31.7 N和23.4 N,远小于成人手握力,满足设计要求。由田间试验结果表明:在单人操作采摘的情况下,机械手可实现抓取并掰断菠萝果柄的采摘动作,抓取成功率为100%,采摘成功率超过80%,平均采摘时间最短为13.5 s,验证了采摘方案可行性和机械结构设计的可靠性,研究结果为全自动菠萝采摘装备关键结构和动力参数设计提供参考依据。 相似文献
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我国大面积种植草莓多采用垄作栽培方式,加之草莓果实不定期成熟的生长特点,使得人工采摘草莓劳动强度和作业量非常大,因此开发一种代替人工作业的草莓采摘机构成为亟待解决的问题。本研究针对温室内地垄式栽培草莓实现自动化低损采摘的需求,创新设计出多指式刚柔混联欠驱动草莓采摘机械手,并利用气动肌腱实现驱动。该机械手设置欠驱动关节,具有结构简单、低能耗的特点;同时在手指单元中加入柔顺构件,利用其柔性变形可减小采摘中对果实的损坏。通过动力学仿真分析结果表明,该机械手能够实现采摘中对草莓果实的抓取包络动作。 相似文献
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为提高山核桃采摘效率,降低采摘成本,针对目前我国山核桃高空作业机械化程度低等特点,设计并研制了一款手自一体式山核桃采摘机。文章阐述了该机关键部件的设计,并对偏心轮机构进行数学建模与分析计算。应用ANSYS对果树进行自由模态响应分析,初步确定山核桃树采摘的频率范围为7~20 Hz。根据山核桃采摘试验,结果表明:振动频率对果树的采摘率具有显著影响(P=0.05),果实采摘率随振动频率的增大而增大,当振动频率为22 Hz时,采摘率为95.1%;为了提高采摘率且尽可能减小芽枝和果树的损伤,建议控制采收频率为16~18 Hz,此时果实的平均采摘率为83.9%~88.0%。未采摘的果实通过人工或机械二次采摘。 相似文献
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茶叶在我国有着非常悠久的历史,而采茶技术随着时代的进步也在不断地发展,为了响应国家的号召,电动茶叶采摘机也应运而生。简单介绍了此次设计的茶叶采摘机的机构组成和工作原理;重点对电动茶叶采摘机中割刀的设计和运动进行分析,并对割刀材料的选择作了介绍;同时对茶叶采摘机扫叶轮的形状也作了设计并分析其作用。经试验验证电动采茶机的采摘效率也非常高。 相似文献
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4YB-Ⅰ型甘蓝收获机的总体设计 总被引：1，自引：0，他引：1
为实现我国甘蓝收获的机械化,降低农民的劳动强度,本设计从实际需要出发,应用Pro/E软件,对4YB-I型甘蓝收获机整机及主要部件进行了三维实体设计,并对其主要工作部件收集机构、圆盘割刀、压顶导正机构、提升机构等进行了设计计算,确定了主要技术参数.模拟结果表明:该收获机可实现对整棵甘蓝的收集、拔取、切根及运输. 相似文献
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旋转剪刀式荔枝采摘机采摘机理分析与结构设计 总被引：1，自引：0，他引：1
为减少荔枝采摘的劳动强度,结合荔枝果实分布特点及保鲜特性,对荔枝采摘机理进行了分析,并设计一种旋转剪刀式荔枝采摘机。在总体设计的基础上,对剪切部件中切割刀片的结构进行了优化。分析采摘过程中切割刀片的受力情况,结果显示安装座传递至切割刀片的转矩为238.75Nm,枝条对切割刀片的最大反向作用力为3851N,切割刀片在剪切过程中受到的最大切应力为23.02Mpa,由此得出切割刀片的安全系数为8.99。分析结果验证了切割刀片结构设计的可靠性和采摘机理的可行性,为其结构的进一步优化及采摘机理的研究提供了依据。 相似文献
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针对当前高处林果无损采摘装置缺乏,传统人工拍打、果剪采摘方式效率低、劳动强度大、果体易损伤和攀爬采摘危险系数高等实际问题,设计了一种高处林果辅助人工自动扭摘装置,对装置的林果夹持机构和动力传动机构进行了理论分析与关键部件设计,并基于单片机技术开发了自动扭摘装置的控制系统.为检验装置对高处林果的自动扭摘功能及理论扭摘果径范围,进行了苹果和梨子2种水果的果林采摘试验.试验结果表明:苹果和梨子的采摘成功率分别为88%、82%,适宜采摘果径范围为6.3～8.3cm,单果采摘平均耗时为6.7s.装置扭摘机构与控制系统能自动协调作业,满足高处林果安全无损采收要求. 相似文献
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针对目前花椒收获机械化程度低,损失率高的缺点,设计了一种机械式花椒采摘机。该机利用拔椒轮高速旋转时产生的梳刷作用和拨椒轮与弧形凹板问相对运动所产生的搓擦作用收获花椒。通过花椒采收试验,利用正交试验设计,探讨了不同工艺参数对采收效果的影响。试验数据分析显示,3个工艺参数对采收率影响大小顺序为为拨椒轮转速、凹板间隙和拨椒轮横杆数。该机的最优工作参数组合为,拨椒轮转速250r／min、凹板间隙3mm、拔椒轮横杆数4个,该机具采收率高,花椒及其枝叶损伤小。 相似文献
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【目的】研究农田滴灌带人工回收劳动强度大、卸载困难、易断带等,设计一种仿人工挑带动作的挑带式滴灌带回收机。【方法】回收机主要由卷带机构、导向机构、挑带机构以及机架等组成。卷带机构由多连杆机构组成,通过移动滑块可实现滴灌带的快速卸载;建立并求解导向机构和挑带机构数学模型;利用动力学仿真软件ADAMS建立滴灌带回收机的虚拟样机模型。【结果】获得导向机构参数:曲柄长155 mm,连杆长439 mm,偏心距长248 mm时,传动效果最佳;获得挑带机构参数:曲柄长141 mm,挑杆长366 mm时,满足挑带高度500 mm的要求;仿真分析发现:随着导向机构和挑带机构转速的增加,滴灌带内张力逐渐增加,最终确定导向机构的转速为0.8 r/s,挑带机构转速0.6 r/s。【结论】仿人工挑带式滴灌带回收机1 h作业面积约1 hm2,可以快速完成滴灌带的卷带、卸载。 相似文献
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柑橘采摘机器人末端执行器设计与试验 总被引：2，自引：0，他引：2
作为采摘机器人的重要组成部分,末端执行器是与采摘对象直接接触的最后执行部件,由于其采摘对象的特殊性,末端执行器的研制成为了农业机器人尤其是果蔬采摘机器人的关键技术之一,它的性能优异程度直接影响机器人的收获效率。基于仿生学理念,以蛇的吞咽动作和上颚结构为构型设计原型,提出末端执行器设计的机构构型,并完成末端执行器的初步模型设计。完成其控制系统设计与气压驱动系统设计,实现下位机控制器Arduino与PC上位机的通信。根据柑橘果实的生长情况与该型末端执行器作业状态分析,设计了末端执行器采摘试验,完成其采摘成功率分析与采摘执行系统优化。 相似文献