機械手水果採摘裝置

A. 採摘水果機器人的介紹

在日本，農業勞動力老齡化和農業勞動力不足的問題十分突出，為了解專決這一問題，屬日本開發除了一系列不同用途的農業機器人，這其中就包括採摘水果的機器人。這種機器人有他自身的特點：它們一般是在室外工作，作業環境較差，但是在精度上卻沒有工業機器人那樣要求高；這種機器人的使用者不是專門的技術人員，而是普通的農民，所以技術不能太復雜，而且價格也不能太高。這里就以一種西瓜收獲機器人為例來介紹。

B. 襄陽職業技術學院信息門戶登錄入口：http://my.hbxytc.com/

襄陽職業技術學院信息門戶登錄入口： http://my.hbxytc.com/

在日前舉行的2018年湖北省大學生機械創新設計大賽中，襄陽職業技術學院再傳捷報：經過專家組的嚴格評審，由該院選送的3件作品，從全省54所院校700餘項作品中脫穎而出，在大賽中獲得一等獎並最終入選國賽。

據悉，2018年湖北省大學生機械創新設計大賽也是第八屆全國大學生機械創新設計大賽的湖北賽區。

每兩年舉辦一次的全國大學生機械創新設計大賽，是經教育部高等教育司批准，由教育部高等學校機械學科教學指導委員會主辦的面向大學生的群眾性科技活動。目的在於提高大學生的綜合設計能力與協作精神;加強學生動手能力的培養和工程實踐的訓練，提高學生針對實際需求進行機械創新、設計、製作的實踐工作能力，吸引、鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動，為優秀人才脫穎而出創造條件。

此屆大賽的主題是「關注民生、美好家園」，截至2018年1月16日，吸引了全省54所院校712項作品參與報名。其中包括武漢大學、華中科技大學在內的38所本科院校580項作品，以及武漢職業技術學院等在內的16所高職院校132項作品。

作為承辦此次大賽的「東道主」，襄陽職業技術學院精心籌備，圍繞如何解決城市小區中家庭用車停車難問題和輔助人工採摘水果兩個內容展開機械裝置的設計與製作。

學院指導老師、汽車工程學院實訓中心主任陳凱介紹，整個大賽的籌備期近1年，其間為了找尋設計靈感，創作小組多次深入實地進行調查走訪。其中，在圍繞如何解決城市小區家庭用車停車難問題中，創作小組針對小區停車雜亂無章、擠占空間等問題，逐個細化制定解決方案，最終形成多個設計單元，不僅可將車輛的水平停放轉變為直立停放，而且可調整停放入位角度，最大化節省小區的活動空間。

最終，經過多輪評審，本次大賽共評出一等獎101項、二等獎132項、三等獎98項。在一等獎的基礎上，專家再進行打分排名，選出30項作品入圍第八屆全國大學生機械創新設計大賽。

襄陽高校入圍「國賽」的5項作品分別是 湖北文理學院 的參賽作品「雙幅盤式抗風立體停車庫」「魔方立式停車庫」；襄陽職業技術學院的3項參賽作品：「可集成式自行車直立停車單元」、「電動車雙層存取裝置」等三項作品。

昨日，該院校的相關負責人表示，襄陽職業技術學院從2006年就開始參加全省和全國機械創新設計大賽，並取得了顯著的成績。而此次比賽成績，是歷屆以來該院取得的最好成績。 ;

C. 環境建模問題---農業採摘機械手模擬時的虛擬環境怎麼建模

還是有用3DMAX建模工具呀，要想實現交互功能還要進行碰撞檢測的，要採用引擎來進行的回，比如建好模答後，用跨平台的U3D，基於底層的OSG，或者是虛UNREAL虛幻。不是說建好模後，他進會動的，與之進行交互，肯定也會用到交互設備。 還要用到編程基礎的。

D. 高大果樹水果採摘裝置的意義

減少採摘的危險性。以輔助密集、高枝水果的採摘。可以降低勞動強度，提升採摘效率，減小採摘時高空作業的危險性，因此研究開發輔助人工水果採摘機械裝置具有重要意義。水果採摘裝置，屬於水果採摘領域。水果採摘裝置包括採摘單元、輸送管及收集單元。採摘單元包括採摘桿及設置於採摘桿頂部的刀具。

E. 蘋果採摘機械手結構設計視圖怎麼改成cad圖

1、找到我們需要轉換的模型，或者立面把這個圖形最好用AIt+q孤立這個圖形。
2、孤立以後這個燈泡圖形。
3、我們選擇我們需要導出的圖形，做上角的下拉三角形裡面的導出。
4、來到我們的保存位置，和文件命名，和選擇文件格式，選擇DWg或者dxf格式。
5、我們選擇保存的版本和需要場景，這樣我們的CAD圖就做好了。
6、我們打開我們的CAD，發現這個是軸測圖，我們可以用v命令調整我們的視圖方向就可以得到我們的其他視圖了。以上為蘋果採摘機械手結構設計視圖改成cad圖的方法。

F. 目前市場上的水果採摘器有什麼優劣勢

水果採摘器，可來以使人站在地上自便能快速地將水果採摘下來。該採摘器主要由剪刀、水果下滑布筒、操縱鋼索、操縱扳手以及竹桿等構成。使用時，人用手舉起竹桿，使竹桿上端的滑筒口套在水果上，然後捏動操縱扳手，滑筒口剪刀的兩片合攏，將水果把剪斷，水果沿滑筒下落，滑筒上每隔兩尺左右有一個松緊帶圈，該圈的直經小於水果直經，可以起緩沖作用，使水果沿布筒以較低的速度落入筐中。

G. 農業機器人來了！

農業發達國家，機器人似乎已經開始成為智能時代的一種新風尚，在世界各地，有不少農場都投入使用了效率比農場工人高得多的機器人。

農業機器人是一種機器，是機器人在農業生產中的運用，是一種可由不同程序軟體控制，以適應各種作業,能感覺並適應作物種類或環境變化，有檢測(如視覺等)和演算等人工智慧的新一代無人自動操作機械。

一、發展

農業機器人出現後，發展很快，許多國家在農業機器人的研製和發展，出現了多種類型農業機器人。目前日本居於世界各國之首。在進入21世紀以後，新型多功能農業機器人得到日益廣泛地應用，智能化機器人也會在廣闊的田野上越來越多地代替手工完成各種農活，第二次農業革命將深入發展。。區別於工業機器人，是一種新型多功能農業機械。農業機器人的廣泛應用，改變了傳統的農業勞動方式降低了農民的勞動力，促進了現代農業的發展。

二、分類

1、施肥機器人

美國明尼蘇迭州一家農業機械公司的研究人員推出的機器人別具一格，它會從不同土壤的實際情況出發，適量施肥。它的准確計算合理地減少了施肥的總量，降低了農業成本。由於施肥科學，使地下水質得以改善。

2、大田除草機器人

德國農業專家採用計算機、全球定位系統(GPS)和靈巧的多用途拖拉機綜合技術，研製出可准確施用除草劑除草的機器人。首先，由農業工人領著機器人在田間行走。在到達雜草多的地塊時，它身上的GPS接收器便會顯示出確定雜草位置的坐標定點陣圖。農業工人先將這些信息當場按順序輸入攜帶型計算機，返回場部後再把上述信息數據資料輸到拖拉機上的一台計算機里。當他們日後駕駛拖拉機進入田問耕作時，除草機器人便會嚴密監視行程位置。如果來到雜草區，它的機載桿式噴霧器相應部分立即啟動，讓化學除草劑准確地噴撒到所需地點。

3、菜田除草機器人

英國 科技 人員開發的菜田除草機器人所使用的是一部攝像機和一台識別野草、蔬菜和土壤圖像的計算機組合裝置，利用攝像機掃描和計算機圖像分析，層層推進除草作業。它可以全天候連續作業，除草時對土壤無侵蝕破壞。科學家還准備在此基礎上，研究與之配套的除草機械來代替除草劑。收割機器人美國新荷蘭農業機械公司投資250萬美元研製一種多用途的自動化聯合收割機器人，著名的機器人專家雷德·惠特克主持設計工作，他曾經成功地製造出能夠用於監測地面扭曲、預報地震和探測火山噴發活動徵兆的太空梭專用機器人。惠特克開發的全自動聯合收割機器人很適合在美國一些專屬農墾區的大片規劃整齊的農田裡收割莊稼，其中的一些高產田的產量是一般農田的十幾倍。

4、採摘柑桔機器人

西班牙 科技 人員發明的這種機器人由一台裝有計算機的拖拉機、一套光學視覺系統和一個機械手組成，能夠從桔子的大小、形狀和顏色判斷出是否成熟，決定可不可以採摘。它工作的速度極快，每分鍾摘柑桔60個而靠手工只能摘8個左右。另外，採摘柑桔機器人通過裝有視頻器的機械手，能對摘下來的柑桔按大小馬上進行分類。

5、採摘蘑菇機器人

英國是世界上盛產蘑菇的國家，蘑菇種植業已成為排名第二的園藝作物。據統計，人工每年的蘑菇採摘量為11萬噸，盈利十分可觀。為了提高採摘速度，使人逐步擺脫這一繁重的農活，英國西爾索農機研究所研製出採摘蘑菇機器人。它裝有攝像機和視覺圖像分析軟體，用來鑒別所採摘蘑菇的數量及屬於哪個等級，從而決定運作程序。採摘蘑菇機器人在機上的一架紅外線測距儀測定出田問蘑菇的高度之後，真空吸柄就會自動地伸向採摘部位，根據需要彎曲和扭轉，將採摘的蘑菇及時投入到緊跟其後的運輸機中。它每分鍾可採摘40個蘑菇，速度是人工的兩倍。

6、分檢果實機器人

在農業生產中，將各種果實分檢歸類是一項必不可少的農活，往往需要投入大量的勞動力。英國西爾索農機研究所的研究人員開發出一種結構堅固耐用、操作簡便的果實分檢機器人，從而使果實的分檢實現了自動化。它採用光電圖像辨別和提升分檢機械組合裝置，可以在潮濕和泥濘的環境里幹活，它能把大個西紅柿和小粒櫻桃加以區別，然後分檢裝運，也能將不同大小的土豆分類，並且不會擦傷果實的外皮。

7、番茄收獲機器人

日本番茄收獲機器人針對成熟番茄果實表現為紅色這一特點, 用彩色CCD攝像頭作為視覺感測器, 基於RGB分量區分水果和莖葉。

8、採摘草莓機器人

日本國家農業和食品研究發明了一個能夠採摘草莓的機器人。該機器人裝有一組攝像頭，能夠精確捕捉草莓的位置，還有配套軟體能根據草莓的紅色程度來確保機器人採摘的是成熟的草莓。雖然此機器人目前只能採摘草莓，但可以通過修改程序來使機器人採摘其它水果，如葡萄、番茄等。機器人采一個草莓的時間是9秒，如果大范圍使用並能保持採摘效率，可以節省農民40%的採摘時間。

三、為什麼會出現農業機器人

在美國、日本等國家，農業人開口很少，隨著農業的規模化、多樣化、精確化，勞動力不足的現象越來越明顯。而現實中許多作業項目都是勞動力密集型的工作，再加上時令要求，勞動力短缺嚴重。為了解決這一現象問題，農業機器人應運而生。

四、農業機器人的特點

◆ （1）農業機器人作業對象的嬌嫩性

生物具有軟弱易傷的特性，必須細心輕柔地對待和處理。且其種類繁多，形狀復雜，在三維空間里的生長發育程度不一，相互差異很大。

◆ （2）農業機器人的作業環境的非結構性

由於農業作物隨著時間和空間的不同而變化，機器人的工作環境是變化的、未知的，是開放性的環境。作物生長環境除受園地、傾斜度等地形條件的約束外，還直接受季節、大氣和時間等自然條件的影響。這就要求生物農業機器人不僅要具有與生物體柔性相對應的處理能力，而且還要能夠順應變化無常的自然環境。要求農業機器人在視覺、知識推理和判斷力等方面具有相當的智能。

◆（3）農業機器人作業動作的復雜性

農業機器人一般是作業、移動同時進行，農業領域的行走不是連接出發點和終點的最短距離，而是具有狹窄的范圍，較長的距離及遍及整個田間表面等特點。



◆ （4）農業機器人的使用者

農業機器人的使用者是農民，不是具有機械電子知識的工程師，因此要求農業機器人必須具有高可靠性和操作簡單的特點。

（5）農業機器人的價格特性

工業機器人所需要大量投資由工廠或工業集團支付，而農業機器人以個體經營為主，如果不是低價格，就很難普及。

在農業生產中使用機器人有很多好處：可以提高勞動生產率；解決勞動力不足的問題；改善農業生產者的安全、衛生環境；提高作業質量等。

五、農業收獲機器人的發展現狀

農業機器人出現之後，發展很快，許多國家在農業機器人的研製和發展，出現了多重類型的農業機器人。現如今，新型多功能農業機器人得到日益廣泛的應用，智能化機器人也會在廣闊的田野上越來越多地代替人工完成各種農活。

◆ 1.國外農機現狀

目前，各農業發達國家果蔬收獲機器人的研究已經取得了很大的進展，但離實用化和商品化還有很長一段距離。法國是最早研究水果收獲機器人的國家之一。日本近年來在收獲機器人研究方面進展很快，但還沒能真正實現商業化。荷蘭收獲機器人的研究工作也走在很多國家的前面，但研究的果蔬種類並不多。



目前收獲機器人還未得到真正應用的原因主要是：

1) 果實的識別率和採摘率不高,損傷率較大；

2) 果實的平均採摘周期較長；

3) 收獲機器人的製造成本較高。

◆ 2.國內農機現狀

我國是一個發展中的農業大國，農業問題始終是關繫到我國經濟 社會 發展的根本問題。

但是我國的農業機器人在精度、效率和穩定度方面和國外還有一定的差距。

隨著新的農業生產模式和新技術的應用, 機器人將越來越多地應用到農業生產中。在農業中運用機器人是從質的方面提高勞動生產率的新方法，也是農業機械產品技術發展的一個標志。

但是由於農業生產的季節性、農產品的價格、農業作業的復雜性等特點對農業機器人的性價比、智能提出較高的要求, 成為制約農業機器人研究應用的瓶頸問題。因此，農業機器人技術將是新世紀的重點研究內容之一。

H. 果農怎麼摘取較高果樹上的果子，爬樹摘取還是用什麼工具

果農摘果子的方法：

1、利用梯子摘取較高果樹上的果子。

下圖為果農利用梯子摘取較高果樹上的果子。

I. 從智能化採摘到智能裝箱，全自動水果採摘機器人有多牛

這種全自動水果採摘機器人真的是太厲害了，速度是非常快的，而且效率也是很高的，能夠極大的減少勞動力。

J. 如圖是水果自動篩選裝置，它能將質量小於一定標準的水果自動剔除，其原理如下：傳送帶上的水果經過檢測點