菠萝自动采摘机的结构设计

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1、万方数据安徽农业科学，JournalofAnhuiA研。Sci．2011，39(16)：9861—9863责任编辑李占东责任校对况玲玲菠萝自动采摘机的结构设计张日红，施俊侠+，张瑞华(仲恺农业工程学院机电工程学院，广东广州510225)摘要提出了对菠萝实现自动采摘的总体结构方案。主要由机架部分、采摘部分、刀具升降部分、动力传动部分、果实输送部分等组成，并对各部分结构设计作了进一步阐述。为便于进行结构上的干涉检查以及动力学特性研究，建立了基于SolidWorks的菠萝采摘机主体结构三维模型，主要研究了导果槽细部结构对采摘后菠萝运动轨迹的影响

2、规律。优化了导果槽的结构参教。关键词菠萝采摘；结构设计；参数优化中图分类号$220．3文献标识码A文章编号0517-6611(2011)16-09861—03StructureDesignofAutomaticPineapplePiclangMachine．ZHANGRi-ho嘴etm(DepartmentofMechanical&ElectricalZngineermg，zhon舢UniversityofAgricultureandEllgineeriIlg，Guang-zhou，Guangdong510225)AbstractThep

3、aperputsforwardthegeneralstructureschemeofautomaticpineapplepickingmachine，whichmaildyconsistsofframeparts，pickingsection，toolsliftingsection，powertransmissionsection，fruittransportationsectionandothercomponents，andthedetailedstructuraldesignofeachsectionisfurtherelaborat

4、ed．InordertOfacilitatethestructuralinterferencedetectionandthestudyofkineticproperties，three-dimensionalmodelofthemainstructureisestablishedbasedonSolidWorks，theimpactofthedetailedstructureofthefruitguideslotsonthemovingtrajectoryofpineappleafterpickingisemphaticallystudi

5、ed．andthebeststructuralparametersoftheh．1aitguideslotsa坤optimized．KeywordsPineapplepicking；Structuredesign；Parameteroptimization果品采摘作业是水果生产链中最耗时、最费力的一个环节。采摘作业季节性强、劳动强度大、费用高，因此保证果实适时采收、降低收获作业费用是农业增收的重要途径。由于采摘作业的复杂性，采摘自动化程度仍很低。目前，国内水果采摘作业基本上都是人工进行，其费用占成本的50％一70％，且时间较为集中l“。自

6、1983年第l台番茄采摘机器人在美国问世以来，采摘机器人的研制和开发得到了快速发展。法国、荷兰等国家相继立项研究了采摘苹果、柑橘、番茄、西瓜和葡萄等智能机器人嵋j。日本近年来在收获机器人的研究方面进展很快，但技术仍不成熟，还没有真正实现商业化。我国在农业机器人领域的研究始于20世纪90年代中期，上海交通大学机器人研究所曹其新、刘成良等完成了智能化联合收割机样机的研制。南京农业大学沈明霞和浙江工业大学张立斌等正在进行农业机器人视觉方面的研究。2001年，张瑞合等运用双目立体视觉的方法研究了番茄收获中果实的精确定位问题p1。但果蔬采摘机器人的

7、智能水平还很有限，离实用化和商品化还有一定的距离。其存在的问题：一是采摘机械人的作业效率低，主要体现在果实的识别率和采摘率不高，损伤率较高；二是采摘机器人制造成本较高而利用率低。主要是由于水果生产的随机性造成的。菠萝果实生长在菠萝树的中心上部，颈部较长，因此可利用刀具将果实切下且不会损伤到果实来实现机械自动切割，经采摘后的菠萝可通过输送装置传送到拖拉机的车厢内。目前关于菠萝自动采摘机械方面国内外尚未见报道，但对于地上作物的收割，我国已有比较成熟的技术，如机架机构、升降机构、传动机构、刀盘部件以及输送机构，笔者综合运用其理论和结构，研究了菠

8、萝自动采摘机的结构设计。基金项目广东名科技基金项目(20088021200001)；广东省农业机械化发展议案项目。作者简介张日红(1980一)，男，内蒙古凉城人．讲师。在读博士，从事现代机电工