北方高丛蓝莓采摘机的设计与试验分析
北方高丛蓝莓采摘机的设计与试验综述
北方高丛蓝莓采摘机的设计与试验蓝莓是一种越桔植物，成熟的蓝莓果实是深蓝色或紫色，它是真正的蓝色水果。
其独特的保健营养价值，已被列为联合国粮食和农业组织的五大健康食品之一，被称为世界的第三代水果之王。
近年来人们对蓝莓的需求逐步增长，蓝莓已成为公认的健康水果。
中国野生蓝莓地区的大小兴安岭占世界野生蓝莓总量的70%，大小兴安岭是真正的野生蓝莓故乡。
黑龙江省野生蓝莓资源占世界的30%以上，其鲜果及其加工制品已受到国内外市场的欢迎。
黑龙江省蓝莓产量据不完全调查，总储量约为20多万吨，是真正的寒地、原产、野生、黑土、保健、无污染的有机产品，已成为全世界的稀缺资源。
受交通、劳动力、采摘手段等因素的影响，每年的实际采摘量仅为7 000吨左右。
目前我国完全依靠人工采摘，采摘费用约占蓝莓生产总成本的50% - 70%，严重制约了蓝莓大面积的推广与种植。
为实现蓝莓采摘的机械化和自动化，需要研究一种高效智能的蓝莓采摘机械。
机械采摘系统对节约蓝莓采收成本是迅速而有效的，但机械采摘对果实的低效采摘和高度损害是目前限制机械采摘的主要问题。
解决这一问题的关键步骤是提高机械采摘机的采摘技术。
国内目前尚未开展行走式蓝莓采摘机械的研究，关于林果采摘并适合于小浆果采摘的只有手持气吸式的专利一项。
美国作为蓝莓原产国和机械发达的国家，最早研制了蓝莓采摘机，现在美国主要有三家公司研制采摘机，其中BEI公司的技术最先进，生产的蓝莓采摘机已经广泛用于生产，推动了蓝莓的大面积种植，并已取得巨大的经济效益。
Brown等人在1996年就进行统计，商业的蓝莓采摘机可以提高劳动生产率达6 000%，降低劳动成本85%。
现今全球蓝莓产量预计到2015年将达到67.5万吨，并持续增长。
黑龙江省预计到2015年将建设蓝莓原料基地8 3325万m2，鲜果采摘量达4万吨同。
因此，发展机械采摘已成为蓝莓产业的必然趋势，而且随着我国蓝莓种植业的扩大蓝莓采摘机也将成为我国蓝莓产业的迫切需求。
高效采摘收集一体化草莓采摘机的设计分析
高效采摘收集一体化草莓采摘机的设计分析草莓采摘是一项劳动密集型的工作，采摘收集一体化草莓采摘机的设计可以提高采摘效率、减轻劳动强度，提高工作效率。
下面将从多个方面进行设计分析。
首先，草莓采摘机需要具备适应不同种类草莓的能力。
草莓的品种和大小各不相同，因此采摘机需要具备根据不同草莓品种和大小进行调整的功能。
例如，可以设计一个可调节的夹持装置，使其能够适应不同大小草莓的采摘。
其次，草莓采摘机需要具备快速高效的采摘功能。
为了提高采摘效率，可以设计多片夹持装置，使得机器能够一次夹持多个草莓，并能够快速切断草莓的蒂部。
另外，可以采用摄像系统和图像识别技术，实现自动识别草莓位置和大小，并自动调整夹持装置的位置和张力，从而提高采摘效率。
第四，草莓采摘机需要具备良好的移动性能。
由于草莓种植区域可能分布在不同的地块或者地形，机器需要具备较好的移动性能，能够适应不同地形和道路条件。
可以设计机器底部的移动机构，使其能够在不同地形上快速、平稳地移动。
第五，草莓采摘机需要具备自动收集功能。
采摘的草莓需要快速收集，并放入容器中。
可以设计一个自动收集装置，将采摘的草莓输送到容器中，减少人工收集的工作量。
最后，草莓采摘机需要具备良好的安全性能。
工作中可能涉及到机器的旋转部件、切割装置等，需要设计安全防护措施，避免意外伤害的发生。
另外，可以设置机器自主停机功能，当检测到异常情况时，自动停止工作，以保障人员和设备的安全。
综上所述，采摘收集一体化草莓采摘机的设计应该考虑适应不同种类草莓、快速高效的采摘功能、良好的人机交互界面、良好的移动性能、自动收集功能和安全性能等方面的需求。
通过合理的设计和技术应用，提高草莓采摘的效率和质量，减轻劳动强度，提高农业生产效益。
基于振动策略的蓝莓采摘机的设计研究
基于振动策略的蓝莓采摘机的设计研究【摘要】本研究基于振动策略设计了一种蓝莓采摘机，旨在提高采摘效率和质量。
首先分析了蓝莓采摘机的设计原理，然后探讨了振动策略在蓝莓采摘中的应用。
接着详细介绍了蓝莓采摘机的振动系统设计和振动参数优化过程。
通过实验验证，证明了振动策略在提高蓝莓采摘效率和减少人工劳动成本方面的有效性。
本研究认为，振动策略对蓝莓采摘机的设计具有重要意义，并展望了未来在此领域的研究方向。
通过本研究，可以为蓝莓采摘机的设计和生产提供重要参考，推动农业机械化技术的发展。
【关键词】蓝莓采摘机，振动策略，设计研究，振动系统，振动参数优化，实验验证，蓝莓采摘，蓝莓产业，农业机械，可持续发展，优化设计，技术创新，农业自动化。
1. 引言1.1 背景介绍蓝莓是一种具有丰富营养价值和药用价值的水果，受到广泛的喜爱。
蓝莓采摘机的设计研究对于提高蓝莓采摘效率、降低采摘成本具有重要意义。
传统的蓝莓采摘方式主要依靠人工采摘，采摘效率低、成本高、劳动强度大。
研究开发一种基于振动策略的蓝莓采摘机具有重要的现实意义。
随着农业机械化水平的不断提高，振动技术在农业生产中得到了广泛应用。
振动技术可以有效地实现物料的分选、输送和处理等功能，提高生产效率，降低人力成本。
将振动技术应用于蓝莓采摘机的设计中，可以有效地实现蓝莓的高效采摘，提高采摘效率，降低采摘成本。
本文拟基于振动策略，设计研究一种高效的蓝莓采摘机，在蓝莓采摘过程中实现自动收获和分选，从而提高蓝莓的采摘效率，降低采摘成本。
通过振动策略的应用，解决蓝莓采摘过程中的现有问题，推动农业生产向智能化、高效化方向发展。
1.2 研究意义蓝莓是一种高营养、低热量的水果，因其丰富的抗氧化物质和维生素而备受青睐。
现有的采摘方法，如手工采摘或机械采摘，存在效率低下、成本高昂、损伤严重等问题。
设计一种基于振动策略的蓝莓采摘机具有重要的意义。
基于振动策略的蓝莓采摘机可以提高采摘效率，减少人力成本并缓解劳动力短缺的问题。
基于振动策略的蓝莓采摘机的设计研究
基于振动策略的蓝莓采摘机的设计研究1. 引言1.1 研究背景蓝莓是一种热带水果，具有丰富的营养价值和健康功效，备受消费者青睐。
蓝莓的采摘过程却一直依赖人工劳动，采摘效率低下、劳动强度大，成本高昂等问题成为制约蓝莓产业发展的瓶颈。
研究如何提高蓝莓采摘效率、降低采摘成本，已成为蓝莓产业发展的迫切需求。
目前，传统的蓝莓采摘机存在效率低、损伤果实、适应性差等问题，无法满足蓝莓产业的需求。
基于振动策略的蓝莓采摘机成为了研究的热点。
振动策略能够有效地提高采摘效率，减少果实损伤，提高采摘机的适应性和稳定性，从而改善蓝莓采摘机的性能和表现。
本研究旨在基于振动策略设计一种新型的蓝莓采摘机，通过实验验证其采摘效率和稳定性，为蓝莓产业提供一种高效、低成本的采摘解决方案。
通过对蓝莓采摘机的设计和应用研究，进一步推动蓝莓产业的发展，提升其竞争力，促进蓝莓产业的可持续发展。
1.2 问题提出蓝莓采摘机是一种用于采摘果实的重要机械设备，能够提高采摘效率并减轻农民的体力劳动。
然而，传统的蓝莓采摘机存在一些问题，如采摘效率低、果实损伤率高、操作复杂等。
由于蓝莓果实较小、生长在复杂环境下，传统的机械采摘方式无法完全满足采摘需求。
因此，如何设计一种能够高效、准确地采摘蓝莓的新型采摘机成为一个亟待解决的问题。
振动策略作为一种有效的机械采摘方法，在果实采摘中具有广泛的应用前景。
本研究旨在基于振动策略设计一种新型蓝莓采摘机，以提高采摘效率、减少果实损伤率，解决传统蓝莓采摘机存在的问题，为农业生产提供技术支持和解决方案。
1.3 研究目的本研究的目的是针对目前蓝莓采摘机存在的效率低、损耗高等问题，基于振动策略进行蓝莓采摘机的设计研究。
通过分析传统蓝莓采摘机存在的不足之处，结合振动策略的优势，设计出一种更高效、更低损耗的蓝莓采摘机。
研究旨在提高蓝莓采摘效率，减少能耗和损耗，降低生产成本，提高蓝莓采摘机的可持续发展性。
通过实验验证，验证基于振动策略的蓝莓采摘机的实际效果和优势，为蓝莓采摘机的设计与开发提供理论依据和实际指导。
草莓采摘机设计研究
草莓采摘机设计研究草莓采摘机是一种特殊的农业机械，用于收集草莓并把其储存到集装箱或其他容器中。
草莓是一种脆弱的水果，很容易受到损伤或压力，因此需要一种温和的方法来采摘和存储。
在设计草莓采摘机时，需要考虑以下几个方面。
1. 采摘方式。
草莓采摘可以使用手工或机械方法。
手动采摘需要劳动力和时间，而且容易损坏果实。
机械采摘可以提高效率和质量，但需要一定的技术和设备，而且可能会造成一些损失。
针对草莓的特殊性质，考虑采用机械化采摘方式。
2. 机械设计。
草莓采摘机应该具有以下特点：（1）温和的采摘方法。
草莓需要轻轻地摘下而不会受到压力或伤害。
因此，摘下果实的机械应该是温和的，不会压碎或损坏草莓。
（2）高效率的采摘方法。
草莓的生长时间很短，采摘窗口也很短暂，需要高效的采摘方法。
机械应该能够快速地采摘草莓并将其收集到集装箱或其他容器中。
（3）易于操作和维护。
草莓采摘机应该易于使用和维护，因为它们将在现场使用，可能会受到各种环境和条件的影响。
此外，机器应具有耐用性，以确保其长期使用。
3. 其他因素。
在草莓采摘机的设计中，还需要考虑其他因素。
例如，机器的尺寸和重量应该适合在田野和果园中移动，并能够轻松地移动和操控。
另外，机器的电池寿命也是重要的因素，因为经常需要在现场使用机器，并且不能依赖于有线电源。
总之，草莓采摘机的设计需要结合草莓的特性和采摘需求来进行。
采用机械化采摘，使得机器能够快速且温和地从植物上采摘草莓，最大化地减少草莓的损失。
设计机器时还需要考虑易用性，易维护性和机器的其他因素，以确保生产出高质量，耐用且易于操作的草莓采摘机。
高丛蓝莓采摘机可行性分析
高丛蓝莓采摘机可行性分析高丛蓝莓采摘机的可行性分析需要从市场需求、技术实现、经济效益等多个方面进行考虑。
首先，市场需求方面。
蓝莓是一种受到消费者喜爱的水果，但高丛蓝莓的采摘工作相对来说较为困难、费时费力，人工采摘效率不高，劳动力成本较高。
因此，推出一种高丛蓝莓采摘机有望满足市场对高效率、低成本的采摘需求，提高蓝莓的生产效率，降低采摘成本。
其次，技术实现方面。
高丛蓝莓采摘机需要具备辨识蓝莓的能力，准确定位并快速采摘蓝莓，并且对蓝莓具有一定的把握力以防止损坏。
同时，机器需要适应高丛蓝莓的种植环境，如丛林密集后可能导致机器无法正常运行等问题。
因此，需要在机器设计和技术实现上克服这些困难。
再次，经济效益方面。
高丛蓝莓采摘机的推出可以提高采摘效率，减少人工采摘所需的时间和成本。
在蓝莓种植规模较大的情况下，高丛蓝莓采摘机能够降低劳动力成本，提高生产效益。
此外，机器还可以实现全天候、连续工作，进一步提高生产效率。
基于机器设计和技术的投入与市场规模需求的匹配，高丛蓝莓采摘机有望带来可观的经济效益。
然而，高丛蓝莓采摘机也面临一些挑战。
首先是机器技术的成熟度和可靠性，目前市场上的高丛蓝莓采摘机较为有限，技术成熟度相对较低，存在一定的技术风险。
其次是机器与种植环境的适应性。
高丛蓝莓的种植环境相对复杂，如丛林生长密集，地形起伏，机器需要具备相应的适应性。
此外，投资成本也是需要考虑的因素之一。
高丛蓝莓采摘机的研发和生产需要一定的投资，投资回报周期相对较长，需要具备一定的长期投资能力。
总结来说，高丛蓝莓采摘机的市场需求旺盛，技术实现可行性存在一定的挑战，经济效益可观。
在技术成熟度、适应性和投资成本等方面存在一定风险和挑战。
因此，在推出高丛蓝莓采摘机之前，需要全面评估市场需求、技术实现、经济效益及相关风险，进行合理决策。
同时，需要持续关注技术研发和市场变化，不断提升和优化高丛蓝莓采摘机的性能和可靠性。
基于振动策略的蓝莓采摘机的设计研究
基于振动策略的蓝莓采摘机的设计研究随着农业机械化的发展，蓝莓采摘机在农业生产中起到了重要的作用。
传统的人工采摘方式存在效率低下、劳动强度大的问题，而基于振动策略的蓝莓采摘机可以有效提高采摘效率，减轻劳动负担。
蓝莓采摘机的设计思路基于振动策略。
振动作为最常见的运动形式之一，具有能量高效、响应灵敏等优点，可以实现对蓝莓的快速分离。
通过合理的振动设计，可以实现高效的蓝莓采摘。
蓝莓采摘机的设计中，振动策略主要分为两个方面：机械振动和电动振动。
机械振动是指通过机械的方式产生振动力，实现蓝莓的分离。
常见的机械振动方式包括侧向搅拌、旋转离心等。
侧向搅拌利用机械装置产生侧向振动力，使蓝莓与枝杈发生相互摩擦，从而分离出蓝莓。
旋转离心则是通过转动筐子或者转盘，利用离心力将蓝莓从枝杈上甩离。
机械振动的优点是结构简单，易于实现；缺点是能量损耗较大，对设备的要求较高。
电动振动是指通过电机产生的振动力，实现蓝莓的分离。
电动振动可以通过控制电机的转速和力矩来实现不同的振动效果。
电动振动的优点是能够精确控制振动力大小和频率，适应不同蓝莓品种和采摘情况；缺点是电机功耗较大，对电源和导线要求较高。
在蓝莓采摘机的设计中，还需要考虑振动策略的参数选择。
振动力大小和频率是影响振动效果的重要因素。
振动力过大会导致蓝莓的损坏，振动力过小则无法有效分离蓝莓。
振动频率过高会增加能量消耗，频率过低则无法达到分离的效果。
需要进行大量试验和实验数据的分析，确定最优的振动策略。
基于振动策略的蓝莓采摘机设计可以有效提高采摘效率，减轻劳动负担。
振动策略可以通过机械振动和电动振动两种方式实现。
在设计过程中，需要选择合适的振动力大小和频率，以达到最佳的采摘效果。
随着技术的不断进步和研究的深入，相信基于振动策略的蓝莓采摘机在未来的农业生产中将发挥更大的作用。
基于振动策略的蓝莓采摘机的设计研究
基于振动策略的蓝莓采摘机的设计研究摘要: 蓝莓是一种非常受欢迎的水果，但蓝莓的采摘工作一直是劳动密集型和耗时的任务。
设计一种基于振动策略的蓝莓采摘机对提高采摘效率具有重要意义。
本文研究了蓝莓采摘机的设计原理、振动策略、机械结构和控制系统，并对其性能进行了初步实验验证。
结果表明，基于振动策略的蓝莓采摘机能够有效地提高采摘效率和采摘质量，具有较好的应用前景和市场价值。
关键词: 蓝莓采摘机, 振动策略, 设计研究, 采摘效率1.引言蓝莓是一种深受人们喜爱的健康水果，其营养价值丰富，口感鲜美，是夏季不可或缺的美味水果。
蓝莓的采摘一直是一项耗费人力和时间的工作，传统的人工采摘方式不仅效率低下，而且容易破坏果实，造成浪费。
设计一种高效、低成本、不损伤果实的蓝莓采摘机对提高农业生产效率和保障水果质量具有重要意义。
随着机器人技术和智能控制技术的日益发展，基于振动策略的蓝莓采摘机成为了解决蓝莓采摘问题的一种新途径。
振动策略利用机械振动作用于果树或果园，通过振动使水果从树上掉落或者松动，从而实现果实的采摘。
与传统的人工采摘方式相比，振动采摘具有采摘速度快、采摘效率高、采摘质量好的优点，可以有效地减轻劳动强度，提高农业生产效率。
本文将针对蓝莓采摘机的设计问题展开研究，综合运用振动策略、机械结构设计、控制系统等相关知识，设计一种基于振动策略的蓝莓采摘机，并进行性能测试和实验验证，为蓝莓采摘机的应用提供理论依据和技术支持。
2.蓝莓采摘机的设计原理蓝莓采摘机的设计原理是通过振动作用实现果实的采摘。
振动是一种常见的物理现象，当物体受到振动作用时，会产生加速度，从而使其产生位移。
在果树或果园中，通过合适的振动作用可以使果实从树上脱落或者松动，从而实现果实的采摘。
蓝莓采摘机的设计原理需要综合考虑蓝莓的生长特点和机械振动原理，通过合理的振动策略和机械结构设计，实现对蓝莓的高效采摘。
具体来说，蓝莓采摘机的设计原理包括以下几个方面：2.1蓝莓生长特点分析蓝莓是一种野生或半野生的果树，其果实生长在树上，成熟后需要及时采摘，以保证果实的口感和营养价值。
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北方高丛蓝莓采摘机的设计与试验蓝莓是一种越桔植物，成熟的蓝莓果实是深蓝色或紫色，它是真正的蓝色水果。
其独特的保健营养价值，已被列为联合国粮食和农业组织的五大健康食品之一，被称为世界的第三代水果之王。
近年来人们对蓝莓的需求逐步增长，蓝莓已成为公认的健康水果。
中国野生蓝莓地区的大小兴安岭占世界野生蓝莓总量的70%，大小兴安岭是真正的野生蓝莓故乡。
黑龙江省野生蓝莓资源占世界的30%以上，其鲜果及其加工制品已受到国内外市场的欢迎。
黑龙江省蓝莓产量据不完全调查，总储量约为20多万吨，是真正的寒地、原产、野生、黑土、保健、无污染的有机产品，已成为全世界的稀缺资源。
受交通、劳动力、采摘手段等因素的影响，每年的实际采摘量仅为7 000吨左右。
目前我国完全依靠人工采摘，采摘费用约占蓝莓生产总成本的50% - 70%，严重制约了蓝莓大面积的推广与种植。
为实现蓝莓采摘的机械化和自动化，需要研究一种高效智能的蓝莓采摘机械。
机械采摘系统对节约蓝莓采收成本是迅速而有效的，但机械采摘对果实的低效采摘和高度损害是目前限制机械采摘的主要问题。
解决这一问题的关键步骤是提高机械采摘机的采摘技术。
国内目前尚未开展行走式蓝莓采摘机械的研究，关于林果采摘并适合于小浆果采摘的只有手持气吸式的专利一项。
美国作为蓝莓原产国和机械发达的国家，最早研制了蓝莓采摘机，现在美国主要有三家公司研制采摘机，其中BEI公司的技术最先进，生产的蓝莓采摘机已经广泛用于生产，推动了蓝莓的大面积种植，并已取得巨大的经济效益。
Brown等人在1996年就进行统计，商业的蓝莓采摘机可以提高劳动生产率达6 000%，降低劳动成本85%。
现今全球蓝莓产量预计到2015年将达到67.5万吨，并持续增长。
黑龙江省预计到2015年将建设蓝莓原料基地8 3325万m2，鲜果采摘量达4万吨同。
因此，发展机械采摘已成为蓝莓产业的必然趋势，而且随着我国蓝莓种植业的扩大蓝莓采摘机也将成为我国蓝莓产业的迫切需求。
1 旋转式蓝莓机械采摘机的设计1.1 采摘机技术研究现状蓝莓属于林果，林果的成熟期较短，采收时节相对集中，且采摘过程劳动强度大。
目前林果采摘应用最多的机械采摘方法即振动法。
振动式机械采摘又分为气力式、连续式、撞击式和接触式四种。
在国内应用机械方法对林果进行采摘的有东北农业大学王业成等对黑加伦的采摘，新疆农垦学院农机研究所对红枣和核桃的采摘都取得了较好的采摘效果。
应用机械法对林果采摘主要解决的问题有果实的采净率、果实的损伤度以及对果树的损伤度。
国内目前还没有对蓝莓采摘机进行研究的知识产权和相关专利。
本文所设计的采摘机是旋转接触式采摘机应用振动原理对蓝莓果实进行批量采摘。
1.2 旋转式蓝莓采摘机的机械系统设计机械采收在美国、西班牙等一些国家的果园应用较为普遍。
美国的采收技术相对成熟，主要应用于成排果树的采收，与以往的采收机相比大大缩短了采收时间。
美国种植的蓝莓主要是南方高丛蓝莓，蓝莓植株较高大都在1.5 m以上，果实相对较大，蓝莓果皮相对较厚。
黑龙江省以种植北方高丛蓝莓为主，其植株与南方高丛蓝莓植株相比较矮，且果皮相对较薄。
因此我们在进行蓝莓采摘机的设计时主要针对我省种植蓝莓植株的特点进行设计，美国的蓝莓采摘机结构仅作为参考。
旋转式蓝莓采摘机车架是门式结构，在采摘过程中它横跨蓝莓植株，并按照蓝莓植株列的方向前进。
根据蓝莓生长状况和植株垄距，蓝莓采摘机的整体结构较大，但采摘空间相对不大。
采摘机由转向控制部分、驱动控制部分、采摘部分、装箱部分和杂质分离部分等组成。
图1所示为去掉蒙皮、液压系统、驱动系统等部分的采摘机三维图形。
只保留了与采摘干涉和轨迹规划有关的部分。
旋转式蓝莓采摘机的采摘部分模仿人的手指外形，将其称为振动指棒。
振动指棒的外部包裹塑胶材料，工作时指棒处于旋转状态穿透蓝莓灌木丛，对灌木丛进行振动摇晃，以便于对蓝莓果进行有效采摘。
旋转式采摘是机械采摘方式中较为轻柔的采摘方式，采摘指棒对蓝莓灌木丛的振动摇晃都是可以按照不同的地面条件进行调节的，以便使采摘的蓝莓果实质量较高。
采摘指棒还可以设计成频率可调的摆动式。
在指棒工作过程中，可以进行频率转换通过挤压及振动两种施力方式把成熟的果实采摘下来。
并针对不同植株的灌木丛选择不同的振动频率。
蓝莓采摘机主要由旋转塑胶棒、捕捉板、收割机隧道和输送带这四个机械部件对蓝莓果实进行收获，如图2所示。
图中虚线表示蓝莓(圆点）在机械收获过程中的一个典型的运动轨迹。
圆点表示在收获蓝莓时，蓝莓在收割机上运动的不同位置。
旋转式机械收割机有两个主轴，每根主轴上都安置16个圆形安装盘，每个安装盘上都均布18个塑胶指棒。
采摘机的驾驶员或操作员可对塑胶指棒的振动频率进行设定，但指棒自身不能做旋转运动。
当收割机向前移动时，两个带有振动指棒的主轴进行旋转，将蓝莓灌木丛推开。
采摘下的果实跌落到倾斜的捕捉板上，然后蓝莓果经传输带将被传送到蓝莓采摘机两侧的收集箱中。
大多数的机械式采摘机更适用于采摘像桔子这类带有较厚果皮的果实，从植株上采摘经传输带传输再到收集箱中整个采摘过程中，果实相对完好度较高，而蓝莓果是非常容易被擦伤的。
Pengcheng Yu 等人2012年最新研究结果显示机械采摘的捕捉板对蓝莓浆果的机械冲击影响占30%以上，空的水果收集箱占20%，传输带上的撞击和振动指棒一共产生的影响只占机械冲击影响的25%。
目前蓝莓机械采摘技术相对先进的是美国，Korv an公司生产的采摘机，其采摘时的行进速度保持在1. 85 k m/h，旋转主轴的速度是600 r／min。
因此，我们在进行蓝莓采摘机设计时将捕捉板的材质选用弹性较好的蜂窝硅胶，这样可以有效缓解在采摘后蓝莓果从植株到塑胶指棒再到捕捉板的机械冲击。
并根据北方蓝莓果实果皮相对较薄的特点将采摘试验时采用的行进速度保持在0.4 km/h，旋转主轴的速度是400 r/min。
2 旋转式机械采摘的机理分析2.1 蓝莓果实振动采摘原理分析采摘机开始工作，采摘机主轴进行旋转运动，塑胶指棒搅动蓝莓植株冠层，植株的枝条则被旋转的主轴分开到采摘机的两侧器壁。
一部分蓝莓果实则在塑胶指棒的搅拌下脱离植株，另一部分则随旋转的主轴多次受指棒搅动在采摘机的器壁附近脱离植株。
指棒多次反复拍打蓝莓枝条，对蓝莓枝条上果实所产生的振动响应为当F惯≥F采摘力时，便可使蓝莓果实脱落，实现蓝莓果实采摘。
实际上，蓝莓植株质量是连续分布的，它属于多自由度振动系统，最后作用于蓝莓果实所形成的振动响应为当F≥F采摘力时，即可实现蓝莓果实的采摘。
2.2 蓝莓植株系统振动分析应用机械系统采摘蓝莓时，机械对果实的伤害率高，并且机械收获的果实不宜于进行长期的冷藏保存且保鲜期短。
因此，旋转式蓝莓采摘机设计时主要将采摘力作用于蓝莓枝干，通过机械系统所产生的振动实现果实与枝条的分离，尽量减少机械系统直接触碰果实。
建立蓝莓植株系统的振动模型最终目标是为计算机械系统所产生的振动响应输出所产生的采摘力，并将其与最小采摘力进行比较分析，得到蓝莓果采摘所需的临界响应。
用数学模型来描述蓝莓植株是比较复杂的，需对其简化。
蓝莓果实主要在蓝莓植株的侧枝，而侧枝是变质量、变截面的，又由于结果期果实主要集中于枝条端部会形成侧枝弯垂。
故将侧枝假设为多自由度、变截面的刚性一弹性变形体。
则有应用以上假设得到蓝莓侧枝为密度恒定、质量均匀变化的弹性体，属于连续振动系统，需要无限多个坐标描述其运动，蓝莓侧枝受力振动输出响应为偏微分方程形式。
采摘实验对象为“北陆”蓝莓，对枝条施加载荷求解其振动响应。
表1为蓝莓枝条具体参数。
旋转式采摘机施加蓝莓植株的激振力可分解为轴向和径向两个方向，表2为蓝莓侧枝受振动时输出的响应。
3 试验结果分析3.1 采摘力测量旋转式采摘机主要应用机械系统产生的振动将果实与枝条分离，并将其进行现场采摘试验。
在试验过程中，收集箱中可见非成熟果实、成熟果实和树叶。
将三者与枝条分离的力进行测量，其结果见表3所示。
从测量数据可看出，三者从枝条上分离的力大小是不同的。
在蓝莓结果期进行采摘时，通过控制采摘力的大小，可实现熟果的机械化采摘，大大提高采收效率。
3.2采摘路径进行规划采摘机整体较大且需横跨于蓝莓植株，因此在进行采摘作业时它不能像行驶的汽车那样可以随意改变方向，只能左右小范围内进行转向，且在转弯时要有较大的转弯半径，否则容易发生车体侧翻。
在进行直线行走时，也需及时矫正偏斜，几乎需要随时调整方向，否则蓝莓采摘机后踏板会压倒蓝莓植株，并划伤树根。
图3为采摘机后踏板压倒树丛的情况，图示中的右后踏板压倒树丛后通过。
图4为蓝莓采摘机采摘过后对蓝莓树根的损伤情况。
4结论依据机器自身特点和试验结果分析得出，为有效降低蓝莓采摘成本、提高采摘率、减少对植株划伤和果实损伤需在设计时加强的环节主要有：(1)在进行蓝莓采摘作业时，采摘机的运行路径以直线为主，大角度转向情况较少，可以应用电动助力转向系统EPS）来替代目前的液压转向系统，电动机只在转向时才工作，不转向时几乎没有动力消耗，使采摘车体具有更高的燃油经济性；（2)蓝莓采摘时需对采摘路径进行规划，需要考虑到采摘机车体的尺寸与蓝莓植株尺寸、植株间距离、垄距间安全距离等因素以免采摘机刮伤植株；(3）采摘机的工作部件塑胶指棒、门式框架挡板尽量都选用弹性较好的材料，最大程度的减少机械冲击影响，以减少对果实和果树的损伤；(4)尽量减小果实跌落的高度或改善捕捉板、传输带的表面材料对蓝莓果实所造成的损伤。
只有更多的了解采摘机与蓝莓果之间的相互作用，才能为以后更好的设计机械采摘机提供思路也可以为市场提供质量更好的新鲜浆果。
范长胜，李志鹏，郭艳玲（东北林业大学机电工程学院）。