便携式高效水果采摘装置设计与仿真
针对各类水果生长方位不规则的特点和现有单口采摘装置定位困难的问题,设计了一款手持式多方位环形剪切水果采摘机械。该装置以倒摆杆滑块作为力的传导机构,推动7把环形放置的剪刀进行剪切,可实现水果单果的快速定位和采摘。通过对伸缩杆进行力学分析,以及ANSYS软件对剪切机构进行了静力学分析,表明各项结构设计均符合要求;并利用Matlab软件对摆杆滑块行程参数进行最优化设计,使其传动性能最好。在分析其工作原理的基础上,进行了样机制作与试验,实验结果表明该装置可提高采摘效率220%以上,具有很强的理论和应用价值。
新型水果采摘装置的设计与研究
设计了一种用于苹果采收的辅助机械手。其机械手是一种手持长杆结构,前端滑块利用液压系统,推动曲柄摇杆机构进行往复运动,从而可以完成剪刀的开启和闭合,再与手柄所连接的连杆机构相结合,可以将剪刀移到果柄处,从而剪断果柄,最后,苹果果实落到收纳机构中,同时完成对苹果的采摘和收纳。在水果的底部配备柔性收纳装置,可以将水果暂时收纳到一个袋子中,等水果收集满后,再放入箱内。本设计的水果采摘机械手,可极大地提高采收效率,大幅度地降低采收费用,给果农带来更多的收益。本项目的研究成果对于实现果树的高效、低成本、高效率的高效采摘具有重要的实践意义和应用价值。
基于气压传动的高空水果采摘收集机械设计
针对现有辅助人工采摘机械存在的结构复杂、操作困难以及采摘环境差等问题,设计了一款基于气压传动的半自动高空水果采摘收集机械装置。此装置采用气压传动的设计思路,由一个小型气泵提供压缩空气,由电源、电磁阀以及导气管组成气压传动系统,利用曲柄滑块机构和类球型剪切机构完成对高空水果的采摘。通过对气缸进行受力分析,计算出所需的最大压强为0.25 MPa采用有限元计算软件计算出光轴所受的最大应力为8.640 4 MPa,满足轴的强度要求。
水果采摘装置的研究与开发
研制了一种具有微调和快换功能的多类水果采摘装置,通过大行程升降平台带动采摘杆,由微调装置进行精准定位,运用液压传动装置使机械手抓住水果并剪断果把,液压装置带动采摘杆旋转,将采摘的水果放入水果集中盘中,通过机械设计原理,对整体装置机构进行计算验证。研究表明:升降部分液压缸负载为1000 N,惯性负载为6 N,工作负载为1000 N,估算液压缸总负载为1100~1300 N。采摘水果的效率约为40个/min,是普通人工采摘水果数量的2倍,且具有更高的安全系数。运用机械传动、电气控制以及单片机驱动模块的交互配合,使得该采摘装置更加稳定可靠,并具有实际应用的潜力。
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