樱桃辅助采摘装置设计

6. 高大果树水果采摘装置的意义

减少采摘的危险性。以辅助密集、高枝水果的采摘。可以降低劳动强度，提升采摘效率，减小采摘时高空作业的危险性，因此研究开发辅助人工水果采摘机械装置具有重要意义。水果采摘装置，属于水果采摘领域。水果采摘装置包括采摘单元、输送管及收集单元。采摘单元包括采摘杆及设置于采摘杆顶部的刀具。

7. 如图是一种可测定呼吸速率的密闭系统装置．（1）关闭活塞，在适宜温度下，30分钟后，读取有色液滴向_____

（1）在适宜温度下，装置内的鲜樱桃可进行有氧呼吸，该过程会消耗装置内的氧气，同时产生的二氧化碳，但产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，因此装置中气体总量减少，压强变小，有色液滴向左移动．
（2）外界温度等环境因素也会引起有色液滴的移动，因此为了使测得的有色液滴移动数值更准确，必须设计校正装置：容器和小瓶中应分别放入与实验组等量消毒的无活力（如加热后冷却）的樱桃和与实验组等量的20%NaOH．
（3）①该实验的目的是探究机械损伤能否引起樱桃呼吸速率升高，因此自变量是：樱桃是否机械损伤．
③探究实验应遵循对照原则和单一变量原则，该实验的自变量为樱桃是否机械损伤，因此第二步骤为：向容器内加入与实验组等量消毒的受到机械损伤后的樱桃，其它处理及装置与实验组完全相同．
故答案为：
（1）左
（2）与实验组等量消毒的无活力（如加热后冷却）的樱桃、与实验组等量的20%NaOH
（3）①机械损伤与否
③与实验组等量消毒的受到机械损伤后的樱桃

8. 如何利用TRIZ理论创新设计采摘执行器

针对采摘执行器在采摘过程中无法控制采摘压力导致水果受损的问题，设计一种基于TRIZ的矛盾冲突理论和物场模型的采摘执行器。
研究目的与方法：
为提高果类在适宜采收期内的采摘效率，各种类型的水果辅助采摘机械应运而生，而这些采摘机械中的核心部件是末端执行器。末端执行器是水果采摘机械中完成水果抓取功能的组件，具体包括定位、抓取、采摘和复位等动作的执行，但市面上常用的简易型采摘器所配置的末端执行器多是靠人力控制以实现功能，其自动化程度低，采摘耗时耗力。针对现有采摘执行器在采摘过程因无法控制水果采摘压力导致水果易损伤的问题，应用TRIZ矛盾冲突理论和物场模型分析方法进行采摘执行器的创新设计。
通过TRIZ系统组件分析和功能模型进行问题分析，找出采摘执行器的有效功能和不足功能；运用TRIZ的技术冲突理论、物理冲突理论以及物场模型分析得出各种解决方案，经综合比较，最终运用分割原理方案实现执行器的压力可控且安装简易，运用空间分离原理实现执行器爪头自动扭转。新型的力度可控执行器在压力传感器和电机的相互配合下实现水果的无损自动抓取和采摘。
研究结果与结论：
1、综合应用TRIZ矛盾冲突理论和物场分析模型方法，设计了基于TRIZ理论的新型采摘执行器。新型采摘执行器主要由爪头、爪座、传感器和电机等组成，且采摘压力可控。从而实现水果的无损自动抓取和采摘，同时适用于不同果品采摘作业。
2、对采摘执行器进行了运动仿真和试验验证，进一步证明了采摘执行器的稳定性和可靠性。试验结果表明采摘执行器的抓取压力为2.5 N时采摘效果最佳且水果无挤压损伤，在30 min的采摘试验中，平均每个水果的采摘时间约为6 s，采摘成功率为93%。试验表明，采摘执行器的采摘效率和成功率符合采摘创新设计要求，为后续采摘器的研究提供了理论参考依据。

9. 目前苹果采摘存在哪些问题

我个人认为目前采摘机器的问题包括以下四点，

1、辅助采摘机械设计功能单一。现有辅助采摘装置的基本原理类似于剪刀，采用长杆式或伸缩杆式结构，大多采用手持，在采摘刀具下一般都设有网兜，当果实落下兜住果实。一方面此类结构仅适用于采摘高处的果实，当果实位于高处，刀具是否能够与果柄接触存在不确定性，在一定程度上会伤及果实表面；一方面采摘效率极低，果农需要人工定位果柄与枝干的位置，拉动手把等操作才能将果实摘下，若一个接一个把果实放入收集装置，则消耗的时间更多，若一直存放在网兜中果实不仅受到下一个果实撞击还会被枝干等划伤表面；另一方面仍需要人手动将果实放入收集装置，反而增加了果农从网兜中拿取果实的步骤，增加了果农弯腰的次数，在一定程度上增加了劳动强度。目前我国的苹果采摘主要还是靠果农用手一个一个将果实采摘下来，然后放入背篓或者身边的箩筐中，在采摘高处果实时采用梯子，其劳动强度、采摘效率、果实完好率甚至超过一些辅助采摘装置。

4、农机与农艺发展不协调。我国苹果农艺发展落后于国外，我国苹果主要分户种植，难以形成大片成规模种植产业，同时种植的品种繁杂，种植的果树植株不规则，这些都给机械化采收带来困难。同样，针对我国这种特殊的种植模式，机械化采收还不够智能，灵活程度达不到科研人员和果农的要求，现阶段苹果采摘效率仍然不能满足果农需求，且较为智能的机器人价格又较为昂贵，果农的承受能力有限，无法大面积应用，且不能保证其成本低于人工采收。所以现在苹果采摘仍存在农艺发展水平与农机发展水平不协调的矛盾。

10. 樱桃树采摘后多久施肥

樱桃树采摘后一个月之内施肥比较好。以发酵好的兔子粪、羊栏粪等农家肥为主，配合施用适量的硫酸钾复合肥。