自走式柔性智能苹果采摘机设计
《苹果采摘机的设计》
苹果采摘机的设计摘要：根据苹果收获的现状, 针对国内苹果的生产环境, 设计了一种基于人工辅助的简单苹果收割机。
分析了苹果收割机及其部件的结构和功能。
提出并实现了多级可调杆的设计。
提出并进行了基于重力原理的嵌套铁环输送和收集袋的设计。
苹果辅助收割机集采摘、收集、运输于一体, 适用于苹果、梨、等苹果采摘。
试验表明, 水果辅助收割机结构简单, 操作灵活, 效率高, 收获质量好, 能显著降低劳动强度, 降低成本, 具有较高的经济和实用生长趋势。
工业化, 人们对水果收获效率提出了越来越高的要求, 传统的人工收获方法效率低, 劳动力浪费等。
不足。
本文提出了一种新型的苹果皮卡机。
通过以往的结构设计、安装调试和后来的现场试验, 验证了该装置的可行性。
关键词：采摘；装置；设计目录第一章绪论 (3)1.1引言 (3)1.2 课题研究目的与意义 (4)1.3 国内外林果机械研究现状及分析 (5)1.3.1 国外林果机械研究现状 (5)1.3.2 国内林果机械研究现状 (6)1.3.3 我国林果采摘机械与国外的差距 (7)第二章机械设计 (8)2.1 苹果果实分布及采摘机理 (8)2.1. 1 果实分布 (8)2.1. 2 采摘机理及要求 (8)2.2 当前采摘情况 (8)2.3 设计总体构思 (9)2.4设计方案 (11)2.4.1操作杆 (14)2.4.2 夹持式采摘机构设计 (15)2.4.3 分拣结构 (16)2.5收集袋 (17)2.6试验分析 (18)第三章结论 (20)致谢...................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献.. (21)第一章绪论1.1引言中国是世界上最大的水果生产国和世界上最大的水果消费国。
占全球产量约1 4% 的水果种植行业的快速发展, 增加了市场对果园机械的需求。
一种自动采摘苹果机器人的设计
寻迹检测模块 红外避障 数码显示
AT89S52
LCD显示 电源模块 串口通信
2 总体方案论述 为实现自动化，本系统包括电机驱动、LED 显
示、电源控制、速度控制、数码显示、寻迹和避障 等模块。采用 AT89S52 单片机为控制核心，对电源 和电机进行控制，使小车能在无人操作控制的情况
速度检测
A/D转换
采用四个大功率晶体管组成 H 桥电路，四个 大功率晶体管分为两组 ，交替导通和截止，用单片 机控制使之工作在开关状态，进而控制电动机的运 行。该控制电路由于四个大功率晶体管只工作在饱 和与截止状态下，效率非常高，并且大功率晶体管 开关的速度很快，稳定性极强，是一种广泛采用的 电路。步进电机驱动电路的选择如图 4 所示。
图 2 总体功能图
33
精密制造与自动化
2019 年第 1 期
图 3 总体方案设计图
3 模块设计 3.1 行走方案的选择和确定
智能小车的行走可以采用履带、支腿和轮子。 考虑具体的工作环境、降低经济成本和结构简单， 采用 3 轮结构。其中两个同轴并排的轮作为驱动轮， 实现智能小车的前进、倒退和转弯动作，另外一个 轮子用万向轮，作为从动轮。这种三轮设计结构使 小车运行时车身保持平稳，同时使智能小车运行时 保持较好的灵活性。
自动化水平的重要标志。工业机器人可以代替人的
繁重劳动，显著减轻劳动强度、改善劳动条件和提 启动小车 高生产效率。例如：它能在高温、低温、深水、宇
黑白寻迹
进入迷宫、避障
黑白寻迹
宙空间、有放射性物质和污染的环境条件下进行操
作，显示出其优越性和广泛的发展前途。移动式采
摘苹果机器人利用单片机为控制单元实现无人操作， 完成 并具备寻迹避障、自动行驶、采摘苹果等功能，非
苹果采摘机械的设计与改进研究
苹果采摘机械的设计与改进研究一、背景介绍苹果作为一种重要的水果，在全球范围内都有着广泛的市场。
然而，苹果采摘是一项费时费力的任务，需要大量的人工投入。
为了提高采摘效率，减轻果农的负担，苹果采摘机械应运而生。
然而，现有的苹果采摘机械还存在一些问题，如采摘效率低、果实损伤率高、适用性差等。
因此，对苹果采摘机械的设计与改进研究具有重要意义。
二、设计方法1. 总体设计：苹果采摘机械应具有自动导航、精准定位、轻便灵活等特点。
采用机械臂或机械夹具进行苹果采摘，同时配备摄像头和传感器，实现精准定位和导航。
2. 机械臂设计：机械臂应具备伸缩自如、抓取力度适中、防滑效果好等特点。
采用高强度材料制造，如铝合金或不锈钢，以保证机械臂的强度和耐用性。
3. 传感器和摄像头：为了实现精准定位和导航，需要配备不同类型的传感器和摄像头。
如红外传感器用于感知障碍物，超声波传感器用于测量距离，摄像头用于观察苹果的位置和外观。
4. 控制系统：控制系统是苹果采摘机械的核心，应具备自动识别、决策、执行等功能。
采用嵌入式系统或计算机控制系统，可以实现智能化采摘。
三、改进策略1. 提高采摘效率：通过优化机械臂的抓取力度和速度，以及增加机械臂的数量和自动化程度，可以提高采摘效率。
2. 降低果实损伤率：通过改进机械臂的形状和材质，以及优化传感器和摄像头的性能，可以降低果实损伤率。
同时，加强机械臂的防滑效果，避免因抓握力度过大或过小导致果实损伤。
3. 增强适用性：针对不同品种和不同生长状态的苹果，可以通过调整机械臂的长度、形状和夹具的力度，以及优化导航算法，增强苹果采摘机械的适用性。
四、实验验证为了验证改进后的苹果采摘机械的性能，可以进行一系列的实验验证。
可以与果农合作，在实际果园中进行测试。
通过对比改进前后的采摘效率、果实损伤率等指标，评估改进效果。
五、未来发展随着人工智能和物联网技术的发展，苹果采摘机械有望进一步发展。
未来可以考虑引入更先进的传感器技术和人工智能算法，实现更精准的定位和导航，进一步提高采摘效率和质量。
果实采摘机器人柔性机械手的设计
第10期（总第382期）2021年10月No.10 OCT文章编号：1673-887X(2021)10-0035-02果实采摘机器人柔性机械手的设计田宝连（江西工业职业技术学院，江西南昌330000）摘要为解决果实自动采摘的精准控制问题，设计了一款机器人柔性采摘机械手。
详细介绍了机械手爪、连接件、气动控制等机构的设计原理，并基于西门子S7-200型PLC设计了机械手的电气控制回路和循环采摘程序，通过在果园现场采摘试验发现：该款机械手运行的柔性效果良好，采摘成功率为100%，没有出现掉果、漏摘等问题。
关键词农作物果实；采摘机器人；柔性机械手；PLC中图分类号S225.93文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2021.10.014Design of Flexible Manipulator of Crop Fruit Picking RobotTian Baolian(Jiangxi Vocational and Technical College of Industry,Nanchang330000,Jiangxi,China)Abstract：The design principles of manipulator claws,connecting parts,pneumatic control and other mechanisms are introduced in detail,and the electrical control circuit and cyclic picking program of the manipulator are designed based on Siemens S7-200PLC. The picking test in the orchard shows that the manipulator is running.The flexible effect is good,the success rate of harvesting crops is100%,and there are no problems such as fruit dropping or missing picking,and it has a good application prospect in the field of ag‐ricultural picking automation.Key words：crop fruits,picking robot,flexible manipulator,PLC1柔性机械手整体设计果实采摘机器人柔性机械手主要包含PLC自动控制模块、机械手爪构件、机械手连接件、气动控制部件、主体机械承载机构、报警模块等6个部分。
苹果采摘机器人的设计理念
苹果采摘机器人的设计理念随着科技的不断发展，人们对于机器人在农业领域的应用也越来越感兴趣。
特别是在水果采摘这一繁重而又劳动密集的工作中，机器人的应用可以大大提高工作效率，减轻人工劳动的压力。
而苹果采摘机器人的设计理念更是备受关注，因为苹果的采摘工作需要精准的操作和柔和的手感，这对机器人的设计提出了更高的要求。
首先，苹果采摘机器人的设计理念需要考虑到苹果树的生长环境和特点。
苹果树通常生长在树冠较高的地方，因此机器人需要具备良好的爬树能力和稳固的平衡性。
同时，苹果的采摘需要轻柔的手感，以免损伤果实和树木。
因此，机器人的设计需要考虑到这些特点，确保机器人能够准确地采摘苹果，同时不会对果实和树木造成损害。
其次，苹果采摘机器人的设计理念还需要考虑到机器人的智能化和自主性。
机器人需要具备智能感知和识别能力，能够准确地识别成熟的苹果，并且能够根据果实的位置和树木的情况做出相应的动作。
同时，机器人还需要具备自主导航和路径规划能力，能够在果园中自由行走，并且能够避开障碍物和其他机器人，确保采摘工作的顺利进行。
最后，苹果采摘机器人的设计理念还需要考虑到机器人的可持续性和环保性。
机器人需要具备高效的能源利用和环保的设计理念，以减少对环境的影响。
同时，机器人的材料和零部件也需要考虑到可回收利用和再利用的可能性，以降低机器人的生产和运营成本，同时减少对资源的消耗。
总的来说，苹果采摘机器人的设计理念需要考虑到苹果树的生长环境和特点，机器人的智能化和自主性，以及机器人的可持续性和环保性。
只有在这些方面都得到充分考虑和实现的情况下，苹果采摘机器人才能真正发挥其作用，提高苹果采摘的效率，减轻人工劳动的压力，同时保护环境，实现可持续发展。
苹果采摘机器人的设计理念
苹果采摘机器人的设计理念随着科技的不断发展，人们对于农业生产方式的要求也越来越高。
传统的农业生产方式已经无法满足现代社会对高效、智能化的需求。
因此，设计一款能够自动采摘苹果的机器人成为了农业科技领域的热门话题。
苹果采摘机器人的设计理念需要考虑多方面的因素，包括机器人的外观设计、采摘方式、智能控制系统等。
首先，机器人的外观设计需要考虑到在果园中的移动和操作，因此需要具备轻巧灵活的特点，同时还要考虑到机器人在不同地形和气候条件下的适应性。
其次，采摘方式需要结合机器人的机械臂和视觉识别技术，能够准确地识别成熟的苹果并进行精准的采摘。
最后，智能控制系统需要具备自主导航、避障和智能调度等功能，能够实现多台机器人的协同作业，提高采摘效率。
在设计苹果采摘机器人时，还需要考虑到对环境的保护和对果园的影响。
机器人的设计理念需要兼顾到节能减排和对果树的保护，避免对果园环境造成污染和破坏。
同时，机器人的作业过程也需要考虑到对果树的影响，尽量减少对果实和果树的损伤，确保采摘的果实质量和产量。
除了技术方面的考量，设计苹果采摘机器人还需要考虑到人机协作的问题。
机器人的设计理念需要结合人机交互界面，使操作人员能够方便地控制机器人的作业，并及时对机器人进行监控和维护。
同时，也需要考虑到机器人在果园中与其他工作人员和机械设备的协同作业，确保整个果园生产的高效运转。
总的来说，苹果采摘机器人的设计理念需要兼顾到技术、环境和人机协作等多方面的因素。
只有在考虑到这些因素的基础上，才能够设计出一款真正符合现代农业生产需求的智能化机器人，为果农提供更好的生产工具，提高果园的生产效率和果实的品质。
苹果采摘机器人的设计理念
苹果采摘机器人的设计理念
随着科技的不断发展，机器人已经逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。
在
农业领域，机器人的应用也越来越广泛，其中包括苹果采摘机器人。
苹果是一种重要的水果，但是传统的采摘方式需要大量的人力和时间，因此设计一款高效的苹果采摘机器人成为了农业科技领域的一个重要课题。
苹果采摘机器人的设计理念需要考虑到多个方面，首先是机器人的外形和结构。
由于苹果树的树冠较高，机器人需要具备较高的抓取范围和稳定性，因此机器人的身材需要相对修长，并且具备良好的平衡性。
其次是机器人的感知和定位能力，苹果树的树叶和果实密集，机器人需要具备优秀的视觉和定位系统，能够准确地识别并定位苹果的位置。
同时，机器人需要具备自主导航和路径规划的能力，能够在果园中自由移动并采摘果实。
除此之外，苹果采摘机器人的设计理念还需要考虑到机器人的采摘方式和采摘
效率。
机器人需要具备柔和的抓取技术，能够轻柔地采摘苹果而不会对果实造成损伤。
同时，机器人的采摘效率也需要得到重视，能够在短时间内完成大量苹果的采摘工作。
在苹果采摘机器人的设计理念中，还需要考虑到机器人的智能化和自动化程度。
机器人需要具备自主学习和优化的能力，能够根据不同的果园环境和果实特征进行智能调整和优化。
同时，机器人还需要具备自动化的工作流程，能够在无人操作的情况下完成苹果采摘工作。
总的来说，苹果采摘机器人的设计理念需要综合考虑外形结构、感知定位、采
摘方式、采摘效率、智能化和自动化等多个方面，以实现高效、精准、智能的苹果采摘工作。
随着科技的不断进步，相信未来会有更多更先进的苹果采摘机器人问世，为农业生产带来更多的便利和效益。
全自动果实采摘机器人的设计研究
全自动果实采摘机器人的设计研究摘要：以自然果园环境中机器人采摘成熟果实为原型，综合运用嵌入式系统、移动机器人自主导航定位、视觉识别、传感器与控制器等技术，依托智能无人车、机械夹爪、双目摄像头、激光雷达、深度摄像头、惯导系统等设备实现果蔬的无人化采摘。
关键词：智慧农业；智能制造；全自动果实采摘；智能机器人；视觉控制(本文由省级大学生创新创业训练项目（项目编号：S202310452140）以及校级教学改革项目（项目编号：JG2022M39）支持。
)一、前言随着社会经济的日益发展，城市规模越来越大，而由于城市的聚集效应，越来越多的年轻人向城市迁移发展，留在农村的人口愈来愈少，人口趋势老龄化严重，同时，由于机械化、自动化农田普及率低，农田单位亩产成本高但收益却非常低，农村经济发展缓慢，农民能获得的利益不高，愈来愈多的人不再愿意当农民、做农活。
但是，农业不能没有人来干，不能停止。
那么此时，我们就需要加强农业自动化、智能化发展，为此，我们小组通过努力，设计出一款与农业采摘相关的自动化智能化的全自动果实采摘机器人，用于提高大棚、室内等场地较为良好，农作物较为集中的场地的果实采摘效率、节省人力、降低单位面积采摘成本。
二、国内研究现状在模型算法上国内天津理工大学的乔艳军基于视觉学习和双目视觉技术对果实采摘机器人对于果实的识别和定位等做出了改善，使果实采摘机器人可以全天候多种光源的工作环境下对不同种类的水果进行识别、定位、采后分级等工作，基础原理是基于YOLOv3的果实识别方法[1]，经过采集和训练之后的模型可以做到高达99.7%的精准识别率[2]，且与GoogleNet、MobileNet等国外先进模型相比具有优异的分类精度、良好的实时性等优点[3]。
在机械手臂方面吉林大学的王傲雪对番茄的无损采摘进行了研究，以“丹东409”花生番茄为研究对象，测量了平均重量、果实平均宽度、球度、果皮与硅胶、橡胶材料之间的静摩擦系数等参数；利用TA.XTC+TA.Touch进行压缩试验得到所需要的各种参数并根据仿生学原理制作了样机，通过实验得到抓手材料使用硅胶为更加合适的结果，通过对大小果实的抓取获取数据，成功率分别为86%和81%，并且对不同成熟程度的果实的抓取几乎都没有损伤[4]。