机械手水果采摘装置

A. 采摘水果机器人的介绍

在日本，农业劳动力老龄化和农业劳动力不足的问题十分突出，为了解专决这一问题，属日本开发除了一系列不同用途的农业机器人，这其中就包括采摘水果的机器人。这种机器人有他自身的特点：它们一般是在室外工作，作业环境较差，但是在精度上却没有工业机器人那样要求高；这种机器人的使用者不是专门的技术人员，而是普通的农民，所以技术不能太复杂，而且价格也不能太高。这里就以一种西瓜收获机器人为例来介绍。

B. 襄阳职业技术学院信息门户登录入口：http://my.hbxytc.com/

襄阳职业技术学院信息门户登录入口： http://my.hbxytc.com/

在日前举行的2018年湖北省大学生机械创新设计大赛中，襄阳职业技术学院再传捷报：经过专家组的严格评审，由该院选送的3件作品，从全省54所院校700余项作品中脱颖而出，在大赛中获得一等奖并最终入选国赛。

据悉，2018年湖北省大学生机械创新设计大赛也是第八届全国大学生机械创新设计大赛的湖北赛区。

每两年举办一次的全国大学生机械创新设计大赛，是经教育部高等教育司批准，由教育部高等学校机械学科教学指导委员会主办的面向大学生的群众性科技活动。目的在于提高大学生的综合设计能力与协作精神;加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际需求进行机械创新、设计、制作的实践工作能力，吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，为优秀人才脱颖而出创造条件。

此届大赛的主题是“关注民生、美好家园”，截至2018年1月16日，吸引了全省54所院校712项作品参与报名。其中包括武汉大学、华中科技大学在内的38所本科院校580项作品，以及武汉职业技术学院等在内的16所高职院校132项作品。

作为承办此次大赛的“东道主”，襄阳职业技术学院精心筹备，围绕如何解决城市小区中家庭用车停车难问题和辅助人工采摘水果两个内容展开机械装置的设计与制作。

学院指导老师、汽车工程学院实训中心主任陈凯介绍，整个大赛的筹备期近1年，其间为了找寻设计灵感，创作小组多次深入实地进行调查走访。其中，在围绕如何解决城市小区家庭用车停车难问题中，创作小组针对小区停车杂乱无章、挤占空间等问题，逐个细化制定解决方案，最终形成多个设计单元，不仅可将车辆的水平停放转变为直立停放，而且可调整停放入位角度，最大化节省小区的活动空间。

最终，经过多轮评审，本次大赛共评出一等奖101项、二等奖132项、三等奖98项。在一等奖的基础上，专家再进行打分排名，选出30项作品入围第八届全国大学生机械创新设计大赛。

襄阳高校入围“国赛”的5项作品分别是 湖北文理学院 的参赛作品“双幅盘式抗风立体停车库”“魔方立式停车库”；襄阳职业技术学院的3项参赛作品：“可集成式自行车直立停车单元”、“电动车双层存取装置”等三项作品。

昨日，该院校的相关负责人表示，襄阳职业技术学院从2006年就开始参加全省和全国机械创新设计大赛，并取得了显著的成绩。而此次比赛成绩，是历届以来该院取得的最好成绩。 ;

C. 环境建模问题---农业采摘机械手仿真时的虚拟环境怎么建模

还是有用3DMAX建模工具呀，要想实现交互功能还要进行碰撞检测的，要采用引擎来进行的回，比如建好模答后，用跨平台的U3D，基于底层的OSG，或者是虚UNREAL虚幻。不是说建好模后，他进会动的，与之进行交互，肯定也会用到交互设备。 还要用到编程基础的。

D. 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。

E. 苹果采摘机械手结构设计视图怎么改成cad图

1、找到我们需要转换的模型，或者立面把这个图形最好用AIt+q孤立这个图形。
2、孤立以后这个灯泡图形。
3、我们选择我们需要导出的图形，做上角的下拉三角形里面的导出。
4、来到我们的保存位置，和文件命名，和选择文件格式，选择DWg或者dxf格式。
5、我们选择保存的版本和需要场景，这样我们的CAD图就做好了。
6、我们打开我们的CAD，发现这个是轴测图，我们可以用v命令调整我们的视图方向就可以得到我们的其他视图了。以上为苹果采摘机械手结构设计视图改成cad图的方法。

F. 目前市场上的水果采摘器有什么优劣势

水果采摘器，可来以使人站在地上自便能快速地将水果采摘下来。该采摘器主要由剪刀、水果下滑布筒、操纵钢索、操纵扳手以及竹杆等构成。使用时，人用手举起竹杆，使竹杆上端的滑筒口套在水果上，然后捏动操纵扳手，滑筒口剪刀的两片合拢，将水果把剪断，水果沿滑筒下落，滑筒上每隔两尺左右有一个松紧带圈，该圈的直经小于水果直经，可以起缓冲作用，使水果沿布筒以较低的速度落入筐中。

G. 农业机器人来了！

农业发达国家，机器人似乎已经开始成为智能时代的一种新风尚，在世界各地，有不少农场都投入使用了效率比农场工人高得多的机器人。

农业机器人是一种机器，是机器人在农业生产中的运用，是一种可由不同程序软件控制，以适应各种作业,能感觉并适应作物种类或环境变化，有检测(如视觉等)和演算等人工智能的新一代无人自动操作机械。

一、发展

农业机器人出现后，发展很快，许多国家在农业机器人的研制和发展，出现了多种类型农业机器人。目前日本居于世界各国之首。在进入21世纪以后，新型多功能农业机器人得到日益广泛地应用，智能化机器人也会在广阔的田野上越来越多地代替手工完成各种农活，第二次农业革命将深入发展。。区别于工业机器人，是一种新型多功能农业机械。农业机器人的广泛应用，改变了传统的农业劳动方式降低了农民的劳动力，促进了现代农业的发展。

二、分类

1、施肥机器人

美国明尼苏迭州一家农业机械公司的研究人员推出的机器人别具一格，它会从不同土壤的实际情况出发，适量施肥。它的准确计算合理地减少了施肥的总量，降低了农业成本。由于施肥科学，使地下水质得以改善。

2、大田除草机器人

德国农业专家采用计算机、全球定位系统(GPS)和灵巧的多用途拖拉机综合技术，研制出可准确施用除草剂除草的机器人。首先，由农业工人领着机器人在田间行走。在到达杂草多的地块时，它身上的GPS接收器便会显示出确定杂草位置的坐标定位图。农业工人先将这些信息当场按顺序输入便携式计算机，返回场部后再把上述信息数据资料输到拖拉机上的一台计算机里。当他们日后驾驶拖拉机进入田问耕作时，除草机器人便会严密监视行程位置。如果来到杂草区，它的机载杆式喷雾器相应部分立即启动，让化学除草剂准确地喷撒到所需地点。

3、菜田除草机器人

英国 科技 人员开发的菜田除草机器人所使用的是一部摄像机和一台识别野草、蔬菜和土壤图像的计算机组合装置，利用摄像机扫描和计算机图像分析，层层推进除草作业。它可以全天候连续作业，除草时对土壤无侵蚀破坏。科学家还准备在此基础上，研究与之配套的除草机械来代替除草剂。收割机器人美国新荷兰农业机械公司投资250万美元研制一种多用途的自动化联合收割机器人，著名的机器人专家雷德·惠特克主持设计工作，他曾经成功地制造出能够用于监测地面扭曲、预报地震和探测火山喷发活动征兆的航天飞机专用机器人。惠特克开发的全自动联合收割机器人很适合在美国一些专属农垦区的大片规划整齐的农田里收割庄稼，其中的一些高产田的产量是一般农田的十几倍。

4、采摘柑桔机器人

西班牙 科技 人员发明的这种机器人由一台装有计算机的拖拉机、一套光学视觉系统和一个机械手组成，能够从桔子的大小、形状和颜色判断出是否成熟，决定可不可以采摘。它工作的速度极快，每分钟摘柑桔60个而靠手工只能摘8个左右。另外，采摘柑桔机器人通过装有视频器的机械手，能对摘下来的柑桔按大小马上进行分类。

5、采摘蘑菇机器人

英国是世界上盛产蘑菇的国家，蘑菇种植业已成为排名第二的园艺作物。据统计，人工每年的蘑菇采摘量为11万吨，盈利十分可观。为了提高采摘速度，使人逐步摆脱这一繁重的农活，英国西尔索农机研究所研制出采摘蘑菇机器人。它装有摄像机和视觉图像分析软件，用来鉴别所采摘蘑菇的数量及属于哪个等级，从而决定运作程序。采摘蘑菇机器人在机上的一架红外线测距仪测定出田问蘑菇的高度之后，真空吸柄就会自动地伸向采摘部位，根据需要弯曲和扭转，将采摘的蘑菇及时投入到紧跟其后的运输机中。它每分钟可采摘40个蘑菇，速度是人工的两倍。

6、分检果实机器人

在农业生产中，将各种果实分检归类是一项必不可少的农活，往往需要投入大量的劳动力。英国西尔索农机研究所的研究人员开发出一种结构坚固耐用、操作简便的果实分检机器人，从而使果实的分检实现了自动化。它采用光电图像辨别和提升分检机械组合装置，可以在潮湿和泥泞的环境里干活，它能把大个西红柿和小粒樱桃加以区别，然后分检装运，也能将不同大小的土豆分类，并且不会擦伤果实的外皮。

7、番茄收获机器人

日本番茄收获机器人针对成熟番茄果实表现为红色这一特点, 用彩色CCD摄像头作为视觉传感器, 基于RGB分量区分水果和茎叶。

8、采摘草莓机器人

日本国家农业和食品研究发明了一个能够采摘草莓的机器人。该机器人装有一组摄像头，能够精确捕捉草莓的位置，还有配套软件能根据草莓的红色程度来确保机器人采摘的是成熟的草莓。虽然此机器人目前只能采摘草莓，但可以通过修改程序来使机器人采摘其它水果，如葡萄、番茄等。机器人采一个草莓的时间是9秒，如果大范围使用并能保持采摘效率，可以节省农民40%的采摘时间。

三、为什么会出现农业机器人

在美国、日本等国家，农业人开口很少，随着农业的规模化、多样化、精确化，劳动力不足的现象越来越明显。而现实中许多作业项目都是劳动力密集型的工作，再加上时令要求，劳动力短缺严重。为了解决这一现象问题，农业机器人应运而生。

四、农业机器人的特点

◆ （1）农业机器人作业对象的娇嫩性

生物具有软弱易伤的特性，必须细心轻柔地对待和处理。且其种类繁多，形状复杂，在三维空间里的生长发育程度不一，相互差异很大。

◆ （2）农业机器人的作业环境的非结构性

由于农业作物随着时间和空间的不同而变化，机器人的工作环境是变化的、未知的，是开放性的环境。作物生长环境除受园地、倾斜度等地形条件的约束外，还直接受季节、大气和时间等自然条件的影响。这就要求生物农业机器人不仅要具有与生物体柔性相对应的处理能力，而且还要能够顺应变化无常的自然环境。要求农业机器人在视觉、知识推理和判断力等方面具有相当的智能。

◆（3）农业机器人作业动作的复杂性

农业机器人一般是作业、移动同时进行，农业领域的行走不是连接出发点和终点的最短距离，而是具有狭窄的范围，较长的距离及遍及整个田间表面等特点。



◆ （4）农业机器人的使用者

农业机器人的使用者是农民，不是具有机械电子知识的工程师，因此要求农业机器人必须具有高可靠性和操作简单的特点。

（5）农业机器人的价格特性

工业机器人所需要大量投资由工厂或工业集团支付，而农业机器人以个体经营为主，如果不是低价格，就很难普及。

在农业生产中使用机器人有很多好处：可以提高劳动生产率；解决劳动力不足的问题；改善农业生产者的安全、卫生环境；提高作业质量等。

五、农业收获机器人的发展现状

农业机器人出现之后，发展很快，许多国家在农业机器人的研制和发展，出现了多重类型的农业机器人。现如今，新型多功能农业机器人得到日益广泛的应用，智能化机器人也会在广阔的田野上越来越多地代替人工完成各种农活。

◆ 1.国外农机现状

目前，各农业发达国家果蔬收获机器人的研究已经取得了很大的进展，但离实用化和商品化还有很长一段距离。法国是最早研究水果收获机器人的国家之一。日本近年来在收获机器人研究方面进展很快，但还没能真正实现商业化。荷兰收获机器人的研究工作也走在很多国家的前面，但研究的果蔬种类并不多。



目前收获机器人还未得到真正应用的原因主要是：

1) 果实的识别率和采摘率不高,损伤率较大；

2) 果实的平均采摘周期较长；

3) 收获机器人的制造成本较高。

◆ 2.国内农机现状

我国是一个发展中的农业大国，农业问题始终是关系到我国经济 社会 发展的根本问题。

但是我国的农业机器人在精度、效率和稳定度方面和国外还有一定的差距。

随着新的农业生产模式和新技术的应用, 机器人将越来越多地应用到农业生产中。在农业中运用机器人是从质的方面提高劳动生产率的新方法，也是农业机械产品技术发展的一个标志。

但是由于农业生产的季节性、农产品的价格、农业作业的复杂性等特点对农业机器人的性价比、智能提出较高的要求, 成为制约农业机器人研究应用的瓶颈问题。因此，农业机器人技术将是新世纪的重点研究内容之一。

H. 果农怎么摘取较高果树上的果子，爬树摘取还是用什么工具

果农摘果子的方法：

1、利用梯子摘取较高果树上的果子。

下图为果农利用梯子摘取较高果树上的果子。

I. 从智能化采摘到智能装箱，全自动水果采摘机器人有多牛

这种全自动水果采摘机器人真的是太厉害了，速度是非常快的，而且效率也是很高的，能够极大的减少劳动力。

J. 如图是水果自动筛选装置，它能将质量小于一定标准的水果自动剔除，其原理如下：传送带上的水果经过检测点