[01057214]杨梅果机械化采摘技术及低损采摘机械手研究开发

杨梅是浙江省著名的特色优势农产品。果实为无外果皮包裹的软质水果，其产量大，采摘季节短，树种高，果实为人工采摘，其带来的问题是劳动强度大，采摘效率低，上树采摘果实造成不安全隐患发生等等。因此提出杨梅果机械化采摘技术及低损采摘机械手研究开发项目。完成的研究内容有：1)针对机械手采摘果实的压缩、夹持、坠落等机械损伤行为，设计做出杨梅果的机械损伤试验，开发出具有自主知识产权的水果压缩试验装置，分析得出杨梅果的机械损伤力学特性，为采摘机械手末端执行器设计、控制及其他软质水果的机械损伤力学特性测试提供参考。2)研制开发了由履带式行走机构、升降平台、机械臂和非接触果实式采摘末端执行器组成的杨梅采摘机械手样机。机械手的机械臂具有4个转动自由度和1个移动自由度，为5自由度机械臂，机械臂申请发明专利和实用新型专利(已授权)。机械手的升降平台与机械臂和移动底盘连接，可以使机器人的伸展高度达到3.5米左右。并且能根据果实所在高度控制升降平台的高度，在机器人进入或离开采摘现场时，升降平台可降低到初始高度，使其重心下降，方便机器人的整体位移。升降平台申请发明专利和实用新型专利。创新点是：1)杨梅果实受机械损伤的力学特性试验方法、试验结果与水果压缩试验装置。2)研发具有自主知识产权的杨梅采摘机器人升降平台和果实采摘机器人机械臂。3)杨梅采摘机械手以人机协作方式采摘果实，可用于果园机械化采摘和农家乐机器人采摘农业观光游项目。该项目完成的杨梅机械化采摘技术和杨梅采摘机械手研究开发，可为其它软质水果的机械化采摘提供技术支持，可推动浙江省著名水果的采摘机械化和实用化，有助于开发机器人采摘杨梅的农业观光游项目，取得推动农业发展的社会和经济效益。