果園多工位收獲系統(tǒng)主要應用于現代矮砧密植蘋果園,輔助采摘者完成蘋果的自動收集輸送和自動裝箱作業(yè)。針對收獲系統(tǒng)在蘋果輸送裝箱過程中果實碰撞風險高、損傷大等關鍵問題,研究蘋果多工位采摘、多級輸送和自動裝箱機理,求解蘋果低損收獲動力學參數十分必要。通過綜述分析國內外果園收獲機械研究現狀,實地調研現代矮砧密植蘋果園果樹栽培特征,基于人機工程學原理和蘋果碰撞損傷機理,利用Inventor軟件建立了“兩側、三高度、六工位”的收獲系統(tǒng)數字樣機,對主輸送裝置支撐結構、果箱旋轉承載盤、U型支撐架等關鍵部件進行了有限元分析,確保其結構強度滿足工作要求,搭建了樣機系統(tǒng)試驗臺架,為仿真試驗對標和驗證提供基礎。通過子-主輸送系統(tǒng)臺架試驗可知,子輸送帶速度小于等于0.060 m/s時,蘋果表面無碰撞損傷,利用ADAMS軟件建立了子-主輸送系統(tǒng)動力學仿真模型。仿真試驗結果表明:蘋果側置于輸送帶時,蘋果間碰撞力最大;當低、中及高工位子輸送帶速度范圍分別為0.018～0.040 m/s、0.018～0.040 m/s及0.018～0.035 m/s時,蘋果處于無損輸送狀態(tài)。此條件下進行子-主輸送系統(tǒng)臺架試驗,結果顯示蘋... 

【文章來源】：河北農業(yè)大學河北省

【文章頁數】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１＿１２蘋果收獲機器人?圖Ｍ３蘋果自動采摘機器人??Ｆｉｇ．?１－１２?Ａｐｐｌｅ?ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ?Ｉ＇ｉｇ．?１－１３?Ａｐｐｌｅ?ａｕｔｏｍａｔｉｃ?ｐｉｃｋｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ??

??蘋果多工位低損收獲系統(tǒng)仿真研究???仿真分析，確定其較優(yōu)的作業(yè)參數。然后通過試驗臺架進行蘋果實際輸送裝箱試驗，??以驗證仿真結果是否可靠，最終獲得蘋果多工位低損收獲系統(tǒng)的關鍵結構參數和動力??學參數。??＾果園收獲機械￣?｜矮砧密植果園￣?｜果園收獲作??國內外研究現狀?果樹栽植特征?實地調研??Ｉ?Ｉ?Ｉ???＾???確定蘋果收獲方案??＾￣￣???人機工程字原埋Ｈ繼聽ｇｇｆ?｜?蘋麵■機理｜??－?Ｉ??Ｉｎｖｅｎｔｏｒ＾＃?收獲系統(tǒng)零部＾設計、建模Ｉ?？ｒ?｜機械設計墓５出及??三維建模及有眼元分析和數字樣機裝配?１材計理論???＾???ＡＤＡＭＳ運動字仿真ＥＤＥＭＡＳ！亓仿真分析｜???ｉ???收獲系統(tǒng)試驗臺架驗證試驗??Ｘ?Ｎ??足要???結束??圖１－１４研究技術路線??Ｆｉｇ．?１?－１４?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ?ｏｆ?ｓｔｕｄｙ??９??

?河北農業(yè)大學碩士學位（畢業(yè)）論文???２蘋果多工位采收與輸送原理分析??２．１蘋果矮砧密植特征??我國傳統(tǒng)蘋果園（圖２－１）內栽植的多為喬化果樹，雖然果樹的行距和株距較大，??但因其側枝長且數量多導致單棵果樹冠幅大，不僅造成果樹覆蓋面積大、蘋果掛果位??置雜亂和果園郁閉等果樹生長問題，而且導致行間可通過間距孝果園工人各項作業(yè)??不便和大型果園機械無法通過等生產作業(yè)問題［４３］。基于喬化果園研發(fā)蘋果收獲機械比??較困難，其收獲作業(yè)的機械化難以實現，果實收獲作業(yè)完全由人工完成，采摘效率低、??勞動強度大［４４］。??為了方便果園工人進行各項生產作業(yè)并創(chuàng)造果園機械的作業(yè)條件，園藝研宄者經??過多年的研宄與實踐，應用矮化砧木和配套的整形修剪技術將果樹的樹體和冠幅分別??進行矮化和縮小，探索出現代化蘋果園矮砧密植栽植模式（圖２－２），為果園機械的??研發(fā)應用提供了農藝基礎［４５］。與喬化果樹相比，矮化蘋果樹的樹體變瘦，主干粗壯且??直，掛果側枝細、多、短且直接生長于主干上，不僅保證了掛果數量、利于蘋果的生??長與采光，也便于工人進行剪枝整形、疏花疏果和采摘等作業(yè)，側枝變短使果樹冠幅??變小，園區(qū)可通過行距變寬，為果園機械的作業(yè)創(chuàng)造了條件［４６］。圖２－２所示為現代化??矮砧密植型果園的栽植模式，通常果樹株距為０．８？１．５?ｍ，行距為３．５？４．０?ｍ［４７］。??圖２－１傳統(tǒng)喬化蘋果園?圖２－２現代矮砧密植果園??Ｆｉｇ．２－１?Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?Ｊｏｅ－ｉｚａｔｉｏｎ?ａｐｐｌｅ?ｏｒｃｈａｒｄ?Ｆｉｇ．２－２?Ｍｏｄｅｒｎ?ｄｗａｒｆ?ｒｏｏｔｓｔｏｃｋ?ａｎｄ?ｄｅｎｓｅ?ｐｌａｎｔｉｎｇ?ｏｒｃｈａｒｄ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國果園生產機械化現狀及其發(fā)展趨勢[J]. 秦喜田,劉學峰,任冬梅,張德學.  農業(yè)裝備與車輛工程. 2019(S1)
[2]2017年我國主要水果生產統(tǒng)計分析[J]. 張放.  中國果業(yè)信息. 2019(10)
[3]蘋果矮化密植栽培技術要點[J]. 劉佳.  農業(yè)工程技術. 2019(26)
[4]蘋果采摘機器人末端執(zhí)行器恒力柔順機構研制[J]. 苗玉彬,鄭家豐.  農業(yè)工程學報. 2019(10)
[5]北方林果機械化采收技術研究及進展(以蘋果為主)[J]. 張宏偉.  農業(yè)開發(fā)與裝備. 2019(03)
[6]3GP-160自走式果園作業(yè)平臺設計與試驗[J]. 何建華,楊欣,王鵬飛,劉俊峰.  江蘇農業(yè)科學. 2018(16)
[7]淺析果實采收裝備技術進展[J]. 范曉文,李建平,王鵬飛,楊欣.  南方農機. 2018(15)
[8]2017/2018年世界蘋果、梨、葡萄、桃及櫻桃產量、市場與貿易情況[J]. 孫平平,王文輝.  中國果樹. 2018(02)
[9]蘋果臨界跌落高度和損傷脆值的試驗研究[J]. 孔真.  包裝工程. 2017(11)
[10]基于離散單元分析與物場分析的盆花移栽手爪優(yōu)化[J]. 高國華,馬帥.  農業(yè)工程學報. 2017(06)

碩士論文
[1]“三優(yōu)”蘋果矮砧密植栽培模式的經濟效益分析[D]. 耿艷先.河北農業(yè)大學 2018
[2]果園采摘平臺傳送裝箱系統(tǒng)研究[D]. 楊貞.西北農林科技大學 2018
[3]牽引式果園采摘作業(yè)平臺設計與研究[D]. 王亞龍.西北農林科技大學 2017
[4]2CM-2馬鈴薯起壟覆膜播種機的研制與試驗[D]. 朱利元.西北農林科技大學 2017
[5]現代化蘋果園的技術構成與效益分析[D]. 趙鵬飛.河北農業(yè)大學 2015
[6]基于近紅外光譜便攜式水果糖度無損檢測裝置模塊化設計[D]. 周延睿.華東交通大學 2014



本文編號：3115160