采摘机器人设计开题报告.docVIP

本科毕业设计（论文）开题汇报

1.本课题概述

一．课题研究目标和意义

在果蔬生产作业中，收获采摘约占整个作业量40%，采摘作业质量好坏直接影响到果蔬储存、加工和销售，从而最终影响市场价格和经济效益。因为采摘作业复杂性，采摘自动化程度依然很低，现在国内果蔬采摘作业基本上还是手工完成。伴随人口老龄化和农业劳动力降低，农业生产成本提升，果蔬采摘这个问题已经慢慢被人们所重视。

近些年来，陕西省已成为全国苹果产量大省。白水、礼泉、洛川、等地果农们有每户每年大多需要手工收获5-10万多斤苹果，采摘劳动强度大，非常辛劳。摘果时常因上梯或上树而感到非常劳累不便，也常听到有些人不慎从树上或梯子上掉下来消息，这就对果农们安全生产带来不便。所以，设计一个既能有效采摘果实又能减轻果农劳动负担小型实用机械就显得非常主要了。现在市面上这类工具极少，况且有很多弊端。所以，设计一个更为先进果实采摘机对实现农业机械自动化和提升农业生产效率有重大意义。

二．本课题国内外研究情况分析

收获作业自动化和机器人研究始于20世纪60年代美国（1968年），采

用收获方式主要是机械震摇式和气动震摇式，其缺点是果实易损，效率不高，尤其是无法进行选择性收获。从20世纪80年代中期开始，伴随电子技术和计算机技术发展，尤其是工业机器人技术、计算机图像处理技术和人工智能技术日益成熟，以日本为代表发达国家，包含荷兰、美国、法国、英国、以色列、西班牙等国家，在收获采摘机器人研究上做了大量工作，试验成功了多个具备人工智能收获采摘机器人，如番茄采摘机器人、葡萄采摘机器人、黄瓜收获机器人、西瓜收获机器人、甘蓝采摘机器人和蘑菇采摘机器人等。

在国内，果蔬采摘机器人研究刚才起步。东北林业大学研究人员研制了林木球果采摘机器人，主要由5自由度机械手、行走机构、液压驱动系统和单片机控制系统组成。采摘时，机器人停在距离母树3-5m处，操纵机械手回转马达对准母树。然后，单片机控制系统控制机械手大、小臂同时柔性升起达成一定高

苹果采摘机升降机构能够完成自动升降动作，

这使采摘机对不一样高度苹

果采摘有着很好效果，对苹果采摘效率提升有着很大帮助。

以下为设计升降机构两种方案：

方案一：

方案一说明：

上图为苹果采摘机升降机构设计方案一，

主要组成部分在图中已经有明确表

示，主要包含底座，升降台一，升降台二，杆一，杆二，伸缩支撑器等。其中升

降台一可绕底座转动，

增大采摘面积。

伸缩支撑器可上下伸缩，

由此调整采摘杆

相对于地面角度，

这么一来愈加增大了苹果采摘范围。

升降台和伸缩支撑器

动力部分均是由液压完成，液压系统主要设备安装在底座部分，

动力部分均是由液压完成，

液压系统主要设备安装在底座部分，

其余辅助

设备安装在适当部位。

方案二：

方案二说明：

上图为苹果采摘机升降机构设计方案二，

主要组成部分在图中已经有明确表

示，主要包含凸轮机构，箱体一和二，支架，支架板，球铰链等。箱体一中安装

电动机，使得凸轮一转动，实现升降效果。支架固定于箱体一和支架板之间，起

到稳定支架板作用。

箱体二作用主要为安装杆件驱动机构和控制机构，

要

是有更多人为参加话，

是有更多人为参加话，

箱体二作用有所减弱。

球铰链作用主要为让杆件

取得更多自由度，以实现增大采摘范围目标。

四：主要工作

1

.

了解苹果自动采摘机应用环境与条件，分析其功效要求；

2

.

查阅相关资料，学习研究设计小型机械思绪和方法；

3

.

设计出总体实现方案并进行充分论证；

4

.

画出采摘机总体设计图；

5

.

设计出各部分机械加工图纸。

3

.

主要进度安排

第一周

~

第二周

查阅相关资料，学习设计小型机械思绪和方法

第三周

~

第四面

重复论证所设计总体实现方案

第五周

设计出总体结构设计图

第六周

~

第八周

画出切割等部分机械加工图纸

第九周

~

第十一周上半周

画出支撑和升降、传输等部分机械加工图纸

第十一周下半周

~

第十五周

撰写论

文

，

做好

总结

答辩

工作

第十六周

毕业

论

文答辩

4.

主要参

考文件

目

录

【

1

】

《农业

机械学

报》

，

37

卷

第

5

期

.

“

果

蔬

采摘机

器

人研究进

展

与

展望”

【

2

】

《林业

机械

于木

工设

备》

,37

卷

第一

期

.

“

果

蔬

采摘机

器

人研究

综述”