届毕业设计
学生姓名：
学 号：齐世荣
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前 言
苹果原产欧洲中部、东南部，中亚西亚以及中国新疆。苹果（Apple），是常见的水果之一。苹果树属于蔷薇科，落叶乔木，叶椭圆形，有锯齿。其果实球形，味甜，口感爽脆，且富含丰富的营养，是世界四大水果之冠。苹果通常为红，不过也有黄和绿。苹果是一种低热量食物，每100克只产生60千卡热量。苹果中营养成份可溶性大，易被人体吸收，故有“活水”之称，其有利于溶解硫元素，使皮肤润滑柔嫩。
团队杀手中国是世界上最大的苹果生产国和消费国，苹果种植面积和产量均占世界总量的40%以上，在世界苹果产业中占有重要地位。苹果消费市场主要为鲜果和加工制品,鲜食的比例高达90%,加工制品仅占10%左右。为保证苹果的品质,适时采摘是我国苹果产业的重中之重。采摘工作量繁重与劳动力的缺乏使得适时采摘变得越来越困难。
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滚压头采摘作业季节性强、劳动强度大、费用高，果品采摘作业是水果生产 链中最耗时、最费力的一个环节。故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。采摘作业非常复杂，目前，国内水果采摘作业基本上都是人工 进行，其费用约占成本的50%-70%，并且时间较为集中。采摘机作为农业机器的重要类型，其作用在于能够降低工人劳动强度和生产费用、提高劳动生 产率和产品质量、保证果实适时采收，因而具有很大发展潜力。 关键词：农业机械 江苏医药价格网； 机械手 ； 输送机构 ； 苹果 ； 农业机械
1引言
随着中国农业的不断发展，果园业也得到了很大的发展。由于果园占地面积相对狭小，而且果树之间的间距很小，果树生长性状复杂，这就给对果园的果类采摘等带来了巨大的麻烦。为了节约人们的体力劳动，设计一种苹果等果类采摘机械装置是非常必要的，专门应用于果类采摘。可爬坡、越埂、阶梯性强。广泛适用于平原、山区、丘陵、温室等区域种植的果树果类采摘收获。
1.1.2研究的意义
我国是世界第一大苹果果消费国，也是世界第一大苹果生产国。苹果种植业的迅速发展提升了果园机械的市场需求。采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33%～50
%，目前我国的苹果果采摘绝大部分还是以人工采摘为主。苹果采摘作业比较复杂，季节性很强，若使用人工采摘，不仅效率低、劳动量大，而且容易造成果实的损伤，如果人手不够不能及时采摘还会导致经济上的损失。使用采摘机械不仅提高采摘效率，而且降低了损伤率，节省了人工成本，提高了果农的经济效益，因此提高苹果采摘作业机械化程度有重要的意义[1]。
苹果采摘机械在果园规模化发展和规范化管理的地区应用更能突显其显著特点。用机械代替传统的人力操作完成苹果采摘作业，既能减轻工人的劳动强度，提高功效，还可降低生产成本，提高经济效益，同时又能抢农时，减少损失，为果树生长发育创造良好环境，促进果品优质高产[2]。
1. 2本课题国内外研究现状
1.2.1国外果园采摘机械的发展现状
上世纪40殷一平年代以英、美、法为首的西方国家率先开始苹果等水果的机械化采摘研究，已经针对酿造等特殊用途的苹果实现机械化采摘。然而，人们期待的仿生学机器人的研究和
开发正在进行当中，当下人工智能技术尚不能使机器人像真实人一样完成采摘工作。目前国外对采摘机械的研究是以采摘机器人为主。
国外苹果采摘机械采摘主要有振摇式、撞击式和切割式三种类型。其中，振摇式是利用外力使树体或树枝发生振摇或振动，使苹果果实产生加速度，在梗连结最弱处与果枝分离而掉落。撞击式是撞击部件直接撞击果枝或敲打牵引果枝的棚架振落苹果果实。切割式是将树枝或果柄切断使果实与果树分离的方式，又分为机械切割式和动力切割式。
国外对果园采摘机械的研究始于上世纪40年代初，以美国、法国、英国为首的西方国家较早开展此方面的研究。于40年代中期开始，美国开始研究振摇式采摘机械，用来采摘胡桃、苹果和杏等水果，到50年代中期，利用振摇果树方式收获水果的采摘机械在欧美国家得到了发展和普遍应用，出现了拖拉机驱动的振摇采摘机。60年代，振摇采摘机械的结构由单一的定冲程推摇机发展到惯性式振摇机、气力振摇机、使用动力驱动橡胶棒冲撞果枝振落果实的撞击式机械等多种类型的果园采摘机械。当时的机械采摘工作效率普遍较低，采摘的损伤率还较高，也不适用于采收易损伤、完好率要求较高的鲜食用和贮藏的苹果[3]。60年代中期，美国研究出液压升降平台车，配合采摘工具使用，使得采摘效率大大提高。
自60年代后期，欧美一些国家将水果采摘机械与果树的培育和修剪结合起来研究，例如修整树形使之适合机械化作业。直至70年代出现了各种动力切割式采摘机械，例如油锯、气动剪。 日本的果园种植地形与我国南方地形极为相似，许多在平地上使用的果园机械在丘陵地形上并不适用，故此在20世纪90年代初，日本开始研究陡坡地果园的机械化。其中四国农业试验场研究开发的采用枢轴式摆动悬挂机构作为行走部分的自走式采摘车，配备使用电视摄像机和无线电控制组合。该采摘车的轮距宽，重心低，故爬坡能力强；采用就地车轮正反转机构，故回转能力好；采用枢轴悬挂机构，因而使机体摆动小、行走稳定，适合在坡度15°～30°的地区使用。
关于机器人采摘的研究始于70年代末期，随着计算机和自动控制技术的迅速发展，美国首先开始研究各种农业机器人。自1983年第一台采摘机器人在美国诞生以来，历经20多年的研究和试验，日本、美国、法国、荷兰、英国、西班牙等发达国家，相继试验成功了多种采摘机器人，如苹果、柑桔、番茄、西瓜和葡萄等果实采摘的具有人工智能的机器人。 采摘机器人主要由机械手、末端执行器、视觉识别系统和行走装置等四大系统组成。在80年代中期日本京都大学研制了五自由度关节型机械手，但这种机械手的工作空间并没有包含所有果实的位置，而且机械手末端执行器的可操作度也比较低。与此同时韩国研制的苹果
采摘机器人使用极坐标机械手，旋转关节可左右移动，丝杆关节可以上下移动，从而工作空间可达3m。日本岗山大学在20世纪90年代，设计出番茄采摘机器人具有7个自由度的能够设定采摘姿态的机械手。
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