一種水果採摘裝置設計說明書

『壹』 我想問下這個水果剪枝採摘器是什麼原理的呢，裡面的結構是怎樣的呢，裡面的結構是怎樣設計的可以在伸縮時

簡單點說和普通的剪刀沒有什麼區別，就在在中間加了一個小的聯動機構！~~

『貳』 如何利用TRIZ理論創新設計採摘執行器

針對採摘執行器在採摘過程中無法控制採摘壓力導致水果受損的問題，設計一種基於TRIZ的矛盾沖突理論和物場模型的採摘執行器。
研究目的與方法：
為提高果類在適宜採收期內的採摘效率，各種類型的水果輔助採摘機械應運而生，而這些採摘機械中的核心部件是末端執行器。末端執行器是水果採摘機械中完成水果抓取功能的組件，具體包括定位、抓取、採摘和復位等動作的執行，但市面上常用的簡易型採摘器所配置的末端執行器多是靠人力控制以實現功能，其自動化程度低，採摘耗時耗力。針對現有採摘執行器在採摘過程因無法控制水果採摘壓力導致水果易損傷的問題，應用TRIZ矛盾沖突理論和物場模型分析方法進行採摘執行器的創新設計。
通過TRIZ系統組件分析和功能模型進行問題分析，找出採摘執行器的有效功能和不足功能；運用TRIZ的技術沖突理論、物理沖突理論以及物場模型分析得出各種解決方案，經綜合比較，最終運用分割原理方案實現執行器的壓力可控且安裝簡易，運用空間分離原理實現執行器爪頭自動扭轉。新型的力度可控執行器在壓力感測器和電機的相互配合下實現水果的無損自動抓取和採摘。
研究結果與結論：
1、綜合應用TRIZ矛盾沖突理論和物場分析模型方法，設計了基於TRIZ理論的新型採摘執行器。新型採摘執行器主要由爪頭、爪座、感測器和電機等組成，且採摘壓力可控。從而實現水果的無損自動抓取和採摘，同時適用於不同果品採摘作業。
2、對採摘執行器進行了運動模擬和試驗驗證，進一步證明了採摘執行器的穩定性和可靠性。試驗結果表明採摘執行器的抓取壓力為2.5 N時採摘效果最佳且水果無擠壓損傷，在30 min的採摘試驗中，平均每個水果的採摘時間約為6 s，採摘成功率為93%。試驗表明，採摘執行器的採摘效率和成功率符合採摘創新設計要求，為後續採摘器的研究提供了理論參考依據。

『叄』 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。

『肆』 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。

『伍』 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。

『陸』 畢業設計開題報告

【 #報告# 導語】開題報告是指開題者對科研課題的一種文字說明材料。以下是 無 整理的畢業設計開題報告，歡迎閱讀！

1.畢業設計開題報告

1、選題目的

隨著信息技術迅猛發展，計算機的更新換代越來越快，一些「不起眼」的計算機外設也得到了很好的發展，如現在很熱的光電滑鼠就是一個很好的例子，它的核心是一個光電式感測器，光電式感測器是以光電器件作為轉換元件的感測器，它可以用於檢測能轉換成光電變化的其它非電量，如零件直徑，表面粗糙度，應變力，位移，振動，速度，加速度，以及物體的形狀，工作狀態的識別等，也可用於檢測直接引起光電變化的非電量，如光強，光照度，輻射測溫，氣體成分分析等。光電式感測器具有非接觸響應快，性能可靠等特點（當然用它做成的光電滑鼠也具有這些特點）。

光電感測器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制辯培的。光電感測器及其特殊性能再很多場合得到了廣泛的應用。而且應用光電感測器設計出的產品比普通產品更有可靠的靈活性和方便性。所以本可以在研究光電滑鼠工作原理的基礎上討論光電感測器在實際當中的應用很有必要。

2、研究現狀

滑鼠自從誕生到今天，已經有38個年頭了，這38年來，滑鼠無論在性能還是工作原理上都有了許多變化。「mouse」換代發展反映了計算機技術的普及和應用電子技術的突飛猛進。同時也證明了一個結論：原創+科技進步=產品的生命。

曾經獲得計算機界最權威的「圖靈獎」的道格拉斯？恩格爾巴特（DouglasEnglebart）博士於1968年12月9日在IEEE會議上展示了世界上第一個滑鼠。如圖所示：一個木質的小盒子，盒子下面有兩個互相垂直的輪子，每個輪子帶動一個機械變阻器獲得X、Y軸上的位移，在盒子的上面則有一個按鈕開關提供連通信號。滑鼠的這款鼻祖與今天的滑鼠結構大不相同，甚至還需要外置電源給他供電才能正常工作。然而他卻引領了一個科技領域的幾次革命，帶給計算機工作者一次次的歡欣鼓舞。

1983年蘋果公司受到仙童公司STAR計算機的啟發，在當年推出的Iisa電腦上第一次使用了滑鼠作為GUI（Graphicaluserinterface）界面操作工具。這款電腦雖然不成功，但它為轉年推出的Macintosh以及MACOS操作系統提供了經驗，滑鼠的黃金年代來臨了。這個時候的滑鼠還是老式的機械式滑鼠，但是對於最初的產品已經有了新的改良，滑鼠球取代了不靈活的單滾球，單鍵設計被更加靈活的雙鍵/三鍵所取代，可供電的標准RS232串列口設計取代了早期的獨立介面，現代滑鼠的基本結構已經成型。1982年羅技公司發明的世界第一款光機滑鼠，光機結構是滑鼠發展的發明。也就是這個時候現在滑鼠的結構設計基本成熟，光機滑鼠統治了滑鼠市場達2019年之久。

1984年羅技的第一款無線滑鼠研製成功，那時候還依靠紅外虧灶帆線作為信號的載體。雖然說這款產品由於性能方面的諸多問題而告失敗，但是羅技在無線方面的創新也給後來的產品帶來了發展的潛能。

1996年銷雹由微軟發明的滑鼠滾輪是滑鼠發展十分重大的發明，今天滾輪已經成為滑鼠的標配之一。現在流行的滾輪設計一般包括兩種，一是機械式滾輪，也就是用滾輪來帶動一個機械電位器以獲得信息，微軟的很多滑鼠都是採用這種結構。它的優點就是滾動比較精準，但是機械結構存在磨損問題。

2.畢業設計開題報告

課題名稱：翻轉式哈密瓜分級裝置設計

一、本課題研究現狀、研究目及意義

1研究現狀：

目前，國內對水果分級裝備的研究起步較晚，商品化的水果品質檢測分級設備比較少；但是，隨著機器視覺技術的發展，有越來越多的學者開始對蘋果、柑橘、黃桃等水果的品質特徵進行研究，並研製了部分水果檢測分級裝備。由於國內相關技術的不成熟，現有的檢測分級裝置檢測研究對象多為蘋果、芒果、獼猴桃、柑橘等小型水果，而目前針對哈密瓜的分級研究基本上處在理論層面，還沒有應用到實際生產中，仍需要進行繼續深入的研究。目前，哈密瓜的市場需求量在逐年增加，因此迫切需要一種針對哈密瓜大小分級的設備及技術解決當前的問題。

2研究目的與意義：

哈密瓜是新疆地區的名優特產，素有「瓜中」的美稱，含糖量高，奇香襲人，不僅香甜可口，而且營養成分十分豐富，被譽為「水果皇後」.然而，目前哈密瓜採摘後的檢測方式主要採用人工分揀方法，效率低下，隨意性大，往往帶有人的主觀因素，造成分選不規范，分選精度低；同時分揀時間長，水果腐爛變質及客戶等待時間較長等問題突出，造成資源和時間的雙重浪費，致使經濟效益下降，最終影響了哈密瓜在市場上的競爭力。因此，對哈密瓜進行自動化分級顯得尤為重要。

本研究針對目前新疆哈密瓜主要依靠人工在田間地頭進行分級的現狀，設計了一種翻轉式哈密瓜分級裝置。

二、本課題研究內容

1總體設計

1.1總體結構

本裝置包括機架、進料口、卸料口、傳送系統、承載水果裝置、控制系統和分級執行裝置。傳送系統包含電動機、同步皮帶、主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條輸送帶；控制系統包含對射式激光感測器、感測器支撐架、三菱PLC和PLC支撐架；分級執行裝置包含分級執行裝置支撐架、支撐軸、調速電機、凸輪和棘輪。

1.2工作原理

工作時，電動機帶動傳送系統工作，傳送系統帶動承載水果裝置工作，哈密瓜由進料口進入承載水果裝置。當承載水果裝置通過對射式激光感測器區域時，哈密瓜觸發對射式激光感測器，按照所觸發的對射式激光感測器的對數將哈密瓜分為大、中、小3個等級；對射式激光感測器將信號傳給三菱PLC,通過預先設置好的程序使三菱PLC控制相應的調速電機轉動，調速電機控制凸輪轉動；凸輪通過轉動使相應的水果托盤翻轉，進而使哈密瓜進入相應的卸料口，實現哈密瓜的分級；拉伸彈簧拉動水果托盤回到初始位置，凸輪繼續轉動至初始位置後通過與棘輪作用停止轉動，等待下一次轉動。

2哈密瓜承載裝置設計

2.1材料與方法

本次試驗材料選用品種為「金皇後（欣源蜜6號）」的成熟哈密瓜樣本，樣本個數為100個，產地為新疆兵團農六師103團哈密瓜種植基地。根據當地瓜農的經驗和哈密瓜的全生育期（85~110天左右），在哈密瓜成熟期對此種哈密瓜進行兩批次採收，每次均採收50個，且採收時間間隔不能超過3天，共得到100組有效試驗數據。

2.2水果托盤曲線確定

通過對哈密瓜球度的計算，可以看出「金皇後（欣源蜜6號）」品種哈密瓜形狀規則，接近於球形，因此需要設計一種類球形的水果托盤。選取哈密瓜理論平均縱徑做為橢圓的長軸r1,哈密瓜理論平均橫徑做為橢圓的短軸r2,並選定用於設計水果托盤的曲線。

2.3承載水果裝置設計

承載水果裝置由轉動軸、減震彈簧、水果托盤支撐座、水果托盤緩沖墊、裝置支撐座、拉伸彈簧和水果托盤組成。其中，裝置支撐座與鏈條長銷軸相聯，減震彈簧固定在水果托盤支撐座和裝置支撐座之間；水果托盤通過轉動軸與水果托盤支撐座聯接，其緩沖墊固定在水果托盤支撐座上，拉伸彈簧用於聯接水果托盤和水果托盤支撐座。承載水果裝置是哈密瓜分級裝置中的關鍵部件，該裝置中水果托盤的主要作用是實現哈密瓜承載傳送和翻轉；減震彈簧和水果托盤緩沖墊主要作用是當哈密瓜由進料口傳送至水果托盤時實現減震和緩沖，避免哈密瓜出現損傷；拉伸彈簧的主要作用是當水果托盤翻轉後將水果托盤拉回原位置。

3分級系統設計

3.1分級執行裝置設計

分級執行裝置由凸輪、棘輪、支撐軸和調速電機組成。其中，支撐軸固定在分級執行裝置支撐架上，棘輪固定在支撐軸上，凸輪繞支撐軸轉動。通過固定在分級執行裝置支撐架上的調速電機

帶動凸輪繞支撐軸轉動，凸輪在轉動過程中通過與水果托盤作用，驅動水果托盤翻轉，進而使哈密瓜翻轉並實現哈密瓜的分級；凸輪每次工作後都回到初始位置，通過與棘輪的作用實現凸輪靜止。

3.2分級控制系統工作原理

分級控制系統由多對對射式光電感測器、三菱PLC和調速電機組成。首先，通過試驗獲取哈密瓜相關數據建立哈密瓜質量-縱徑數學模型，根據所建立的數學模型確定對射式光電感測器的安裝位置，並確定哈密瓜經過感測器時觸發感測器個數與哈密瓜質

量的關系；然後，PLC通過獲取感測器被觸發個數的信息間接獲取哈密瓜的等級信息，並根據間接獲取的哈密瓜等級信息控制相應的調速電機轉動；調速電機控制凸輪旋轉並驅動水果托盤翻轉，最後完成哈密瓜的分級。

三、實施方案

1哈密瓜表面清理及編號。對所採收的哈密瓜使用干毛巾進行表面清洗，用小刀切除果梗，並對哈密瓜進行編號，將編號為1~100的記號紙貼在哈密瓜果梗處。

2哈密瓜外形尺寸測量。對已經編號的哈密瓜樣本，使用高度劃線游標卡尺測量哈密瓜樣本縱向長軸的長度a、橫向短軸的兩個長度b和c.其中，短軸的兩個長度b、c測量方式是短軸處相互垂直的兩個位置進行測量，通過公式（1）求出哈密瓜的球度.在測量哈密瓜縱徑時需要人工將哈密瓜豎立，由於豎立過程人工參與，可能存在一定的偏差，故此處均採取多次測量取平均值的方法。每個哈密瓜樣本的尺寸數據測量3次並詳細記錄每次所測量的數據，將每個哈密瓜樣本的3組試驗數據取平均值作為哈密瓜的尺寸數據，並最終以100個哈密瓜的平均橫縱經值做為哈密瓜的理論橫縱經值。

四、進度安排

第1-4周實習調研、收集資料。

第5周完成開題報告。

第6-7周完成總體方案設計。

第8-11周完成機械結構、驅動系統、控制系統設計計算。

第12-15周繪制裝配機總裝配圖、零件圖；並繪制驅動系統原理圖、控制系統原理圖。

第16周整理文檔圖紙完成畢業設計說明書。

第17周校對所有設計內容參加畢業設計論文答辯。

五、已查閱主要參考文獻

3.畢業設計開題報告

1、設計的依據與意義

隨著企業信息化和網路技術的迅猛發展，越來越多的企事業單位都建立了自己的信息系統。由於這些信息系統在不同階段不同環境下開發，而且大都建立在面向各自部門內部業務處理的基礎之上，因此每個系統有各自的運行環境和數據存儲方式。同時在信息組織上面，往往各個部門之間又存在交叉信息。而這些交叉信息的組織無疑導致了大量的重復勞動；甚至，由於獲取信息的渠道、時間等的差異，而導致表徵相同信息的數據出現歧義，無法確定信息的正確版本。為了更好地實現資源共享，提高資源管理效率，迫切需要建立1個公共的集成環境，對用戶提供統1和透明的訪問界面。

在打破各信息系統間的彼此封閉，實現數據交換和共享的努力中，往往會遇到以下這些問題：

（1）資料庫建立的時候沒有考慮到數據共享的問題。

（2）不同的資料庫採用了不同的DBMS，甚至是不同的操作系統。

（3）不同資料庫中表徵相同信息的表或表徵相同屬性的欄位可能命名各異。

（4）各資料庫可能不在同1個網路中。

為解決上述數據共享問題，我們在此提出在統1安全框架下，面向各自信息描述、分布式異構數據環境下數據集成的概念。通過數據的標准化，相關分布式異構數據源得以共享數據資源，並保持實時同步更新。

在數據集成環境下，當某個數據源數據有變動時，必須把數據變動信息及時傳遞給相關目標數據源。這就需要為每個數據源分別建立1個叫數據源伺服器的組件來實現異構數據源間的同步通信。具體來說數據源伺服器負責異構數據差異監控信息的保存、異構數據源同步客戶端用戶的信息維護、實時安全的更新信息的主動式同步分發，以及接收更新信息後向本地數據源的數據同步。可見數據源伺服器在異構數據集成中是必不可少的，這正是設計研究它的意義所在。

2、國內外同類設計的概況綜述

數據集成是指1種中間件（Middle-Ware或Mediator），它屏蔽了各種異構數據間的差異，提供1個訪問異構數據的統1介面。能夠使應用程序以統1的方式訪問各種分布的、結構各異的數據源，就如同訪問單1數據源1樣。並能為數據和內容源提供實時的讀和寫，能變換這些數據以進行商業分析和數據交換。

集成平台與集成框架技術是在20世紀80年代末90年代初，隨著企業信息集成與系統集成復雜度的提高，採用常規的集成方法已難以適應集成的要求，於是作為先進的應用集成工具，集成平台與集成框架技術就應運而生。

目前常用的數據集成方法有：聯邦系統、數據倉庫和Mediated系統。

（1）聯邦系統

將所有數據源統1到1個單1的集成系統中。該方法比較簡單，集成系統有統1的模式，不用考慮分布數據的轉化和統1。但是，構造這樣的集成系統需要很長的開發時間，要求高性能的主機設備，實現代價較高。

（2）數據倉庫（DataWarehouse）

將所有數據源的數據都抽取出來進行預處理，合成1個全局模式，並存儲在單1的數據倉庫中供用戶查詢。數據倉庫支持對歷史數據的訪問，用戶也可以通過數據倉庫提供的統1數據介面進行決策支持的查詢。這種方法查詢處理性能高，但數據可能缺乏時效性，並且創造數據倉庫比較費時費力（數據倉庫中的數據在存儲之前必須經過1定的篩選處理）。

（3）Mediated系統

通過提供所有異構數據源的虛擬試圖來完成數據集成，集成的數據源可以是資料庫、遺產系統和Web數據源等。系統提供用戶1個全局模式，用戶的操作只針對該模式，不必關心數據源的位置、模式和訪問方法。虛擬資料庫不存儲任何自己的數據，而是將用戶的查詢翻譯成1個或多個對數據源的查詢，然後中介器（Mediation）對各個數據源的查詢結果進行綜合處理，將結果返回給用戶。該方法並不將各數據源的數據集中存放，而是通過中介器/包裝器（Mediation/Wrapper）體系結構滿足上層的集成應用需求。Mediation/Wrapper方法解決了數據更新的問題從而彌補了數據倉庫方法的不足。但是，由於針對各個數據源的包裝器（Wrapper）要分別建立，因此異構數據源的Wrapper建立問題又給人們提出了新的挑戰。

通過對以上數據集成方法的分析比較，Mediated系統性價比高，時效性強，是較合理的集成方法。隨著組件技術的發展，還可將組件技術應用到數據集成中。WebServices是1個嶄新的分布式計算模型，利用XML、SOAP、UDDI、WSDL和WSFL等標准構造1個松耦合的分布式計算環境，實現各個異構平台的通訊和數據共享。

在此背景下，本文提出的異構數據集成框架是採用中介器/包裝器體系結構的Mediated系統。該系統基於面向對象的Java和XML技術，以元數據為基礎、WebService為實現手段。Mediated異構數據集成系統主要採用數據源伺服器屏蔽各種數據源的差異，通過1個XML介面引擎作為低層關系資料庫或其他數據源的包裝，在不改變數據源數據類型和結構信息的前提下，完成某種數據類型與系統集成模（XMLSchema）之間的雙向映射，並實現集成模式操作至低層數據源操作的轉換，為用戶提供了對數據源的查詢和更新機制。

3、課題設計的內容

本課題主要研究基於WebServices面向服務的公用異構數據集成平台的搭建、統1安全認證、異構數據共享與安全傳輸。本人側重於數據源伺服器的設計。數據源伺服器完成異構數據差異監控信息的保存、異構數據源同步客戶端用戶的信息維護（包括：更新狀態、在線狀態監控等）、實時安全的更新信息的主動式同步分發，以及接收更新信息後向本地數據源的數據同步。

數據源伺服器包含3個主要功能模塊：數據接收整理模塊、數據差異比較模塊與數據同步更新模塊。數據接收整理模塊對主本數據進行適當的整理和加工，便於後面的模塊功能處理；數據差異比較模塊掃描經過整理的主本數據，通過數據間的比較獲得數據的變化，生成主本數據變動信息；數據同步更新模塊根據主本數據變動信息完成對副本的刷新。

數據伺服器接收主本數據源通過TCP連接傳過來的數據流暫存在緩沖池，經過整理和差異比較後將變動信息通過UDP協議轉發給副本數據源。主本數據變化信息包括變化了的數據以及完成這1變化的數據操作，這些信息保存在"主體數據變動信息"的數據表中。在數據量較大的情況下，可考慮轉化成相應XML格式文檔後經壓縮成jai包再轉發給副本數據源伺服器，完成副本數據源選擇性的數據同步更新。

4、設計方法

4.1研究方法：

（1）採用Java編程技術，通過TCP協議完成變動信息的接收和臨時存儲。

（2）採用Java編程技術，通過UDP協議完成同步客戶端的更新數據高速傳輸。

（3）採用JDBC和XML技術，實現本地數據源選擇性的數據同步。

4.2研究措施：略