苹果采摘机械装置的发展

Ⅰ 果园机械包含哪些

果树生产过程中使用的机具与装备。主要包括：果园动力、建园、栽植、耕作、施肥、中耕、灌溉、植保、防护自然灾害、整形修剪以及采收等作业的机具和装备。世界上一些工业发达国家，果树生产机械化发展迅速，美国在20世纪40年代，基本实现果树生产机械化，70年代以来，除果品采收和部分细致修剪，仍使用人工作业外，果园其他主要作业项目，都实现了机械化；在欧洲，一些国家的葡萄生产全过程，已实现机械化。

中国从20世纪50年代开始，果树生产中使用半机械化生产机具，60年代发展了半机械化的小型机动喷雾机；手扶拖拉机和中、小型轮式拖拉机应用于果树生产。同时，研制改进了中耕机、施肥机、开沟机等。70年代末，开始研制果树定植挖坑机，果园风送式喷雾机，果树行间动力割草机，修剪、采收用升降平台，液压修枝剪，震动式山楂采收机，静电喷雾机，葡萄园喷雾机，绿肥压青机，施肥开沟机，倒置式树盘中耕机等。

动力机械

20世纪40年代，果园机械主要有，用于配带各种作业机具的手扶拖拉机和园艺拖拉机（Gar-den Trater）。60～70年代，发展了果园型拖拉机，根据果园作业的特殊性，形体小，功率为30～50马力，采用折腰转向机构，前后轮驱动，可以提高附着重量，改善牵引附着性能，具有良好的机动性，通过性。除后侧能牵引或悬挂机具外，还能牵引或悬挂偏置机具，进行树干周围的除草及耕耘作业。拖拉机的前部与中部，也能装置机具，提高了对果园多种作业的适应性。70年代后期，根据葡萄生产机械化的需要，发展了高低架葡萄园专用型拖拉机，用于立架栽培的葡萄生产，其农机底隙达2米左右，拖拉机跨在葡萄植株上，进行各项管理、采收、集运作业，此类拖拉机的传动系统结构，除机械传动外，还采用了液压马达。

建园机械

包括用于清理场地、修筑梯田、平整园地、修建道路和开挖排灌渠道等作业的通用土建机械，如推土机、铲运机、平地机、筑埂机、挖沟机等，以及由拖拉机配带果园用的耕翻和挖穴栽植机具。

挖坑机

果树树种不同，要求成穴的大小和深浅不一，挖坑机种类有：①手提机动型。以2～3马力小型汽油机为动力，配置手把，并安装有立式螺旋钻头，作业时以单人或双人手提操作，由于机具较轻，钻头直径小，适于坡地上葡萄和杂果类果树定植挖坑用；②悬挂式挖坑机。本身不配置动力，是由齿箱通过接盘，装置立式单螺旋或双螺旋转头，整个装置悬挂于拖拉机上，由拖拉机动力输出轴驱动齿箱带动钻头旋转入土而成穴，一般成穴深度可达80～100厘米，直径可使用不同大小钻头（50～100厘米）。此机械可满足各种果树的定植挖坑要求（图1）。

图7为了捡拾地面果实，20世纪60年代以来，研制了地面果实捡拾机，有气吸式、滚针式和机械式。

果品分选（级）装置

最简易的分级器是分级孔板，以孔板上不同大小的孔径来分选果品，纯系手工劳动。果品分选机械化的历史不长，但发展迅速，机械化程度高。普遍采用的装置有按果品形状的大小分级；按果品重量分级；按色泽分级（见果实分级）3种：①按果实形状（大小）分级。利用机械使果实通过具有不同尺寸的选果工作部件，依次选出不同果径级别的果实。②按重量分级。利用杠杆平衡原理，在杠杆一端放有平衡重或计量装置。另一端放盛果部件，当盛果部件上的果实重量超过平衡重时，杠杆倾斜抛出果实，承载较轻果实时，杠杆越过此平衡重位置前移，当遇到较轻平衡重时，杠杆才倾斜，盛果部件在新的位置抛出较轻果实，由此，将果实分为若干等级。当前，这种装置使用广泛，有些装置中的计量器已采用电子秤。③按色泽分级。原理是果实从电子发光点前通过时，果实的反射光，被能测定波长的光电管接收，果实色泽不同时，其反射光的波长就不同，电子系统可根据波长进行分析，按对果实色泽的标准要求确定取舍，达到分级目的。

为了满足果品分选要求，欧美一些国家，已开始按多种分选原理制成组合式分选装置，它可使某一等级的果实达到一定大小和重量标准，又满足一定的色泽要求。目前，分选技术和装置，已将光电测试技术、电子计算机和自动控制技术，运用于果品分选装置中。

果品包装装置（见果品包装）。

Ⅱ 仿生机械的历史

模仿生物形态结构创造机械的技术有悠久的历史。
15世纪意大利的列奥纳多·达芬奇认为人类可以模仿鸟类飞行,并绘制了扑翼机图。
到19世纪,各种自然科学有了较大的发展,人们利用空气动力学原理,制成了几种不同类型的单翼机和双翼滑翔机。
1903年，美国的W.莱特和O.莱特发明了飞机。然而，在很长一段时间内，人们对于生物与机器之间到底有什么共同之处还缺乏认识，因而只限于形体上的模仿。
直到20世纪中叶，由于原子能利用、航天、海洋开发和军事技术的需要，迫切要求机械装置应具有适应性和高度的可靠性。而以往的各种机械装置远远不能满足要求，迫切需要寻找一条全新的技术发展途径和设计理论。随着近代生物学的发展，人们发现，生物在能量转换、控制调节、信息处理、辨别方位、导航和探测等方面有着以往技术所不可比拟的长处。同时在自然科学中又出现了“控制论”理论。它是研究机器和生物体中控制和通信的科学。控制论是沟通技术系统和生物系统工作原理之间的桥梁，它奠定了机器与生物可以类比的理论基础。
1960年 9月在美国召开了第一届仿生学讨论会，并提出了“生物原型是新技术的关键”的论题，从而确立了仿生学学科，以后又形成许多仿生学的分支学科。
1960年由美国机械工程学会主办，召开了生物力学学术讨论会。
1970年日本人工手研究会主办召开了第一届生物机构讨论会，从而确立了生物力学和生物机构学两个学科，在这个基础上形成了仿生机械学。

Ⅲ 苹果选果机，全自动苹果分拣设备，选果机哪家最好

作为苹果种植大国，苹果在南北方种植范围都很广，不同苹果品种的采摘时间不同，苹果采后也需要进行处理，需要进行分类分拣，对苹果分级，以满足不同的市场需求。将收获的果品经过适度调整，根据形状、大小、色泽、质地、成熟度、机械损伤、病虫害及苹果霉心病、苹果黑心病检测等，依据标准，使同一类别的果品规格、品质一致，实现生产和销售的标准化。目前，大部分苹果产区还是采用人工分级的方法，完全凭人工目测和经验判断来确定，效率低、准确率低、标准程度低。很难实现自动化，实现苹果产业升级。

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Ⅳ 四川古蔺，轨道进果园，机械助采收，此举对果园的采收带来什么好处

四川古蔺，轨道进果园，机械助采收，此举对果园的采收带来什么好处？对于这种情况的出现的话，对于整个果园的这个采收是带来巨大的一个好处，为什么这样说呢？因为我们在踩着这个水果的时候是会出现功能，在采摘的过程当中不小心损伤了这个果实，这样的话就会导致很多的这个水果会浪费，而这种情况的出现的话就能够减少这种损失，而且像采摘一个果园的这个果实的话，所需要耗费的人力物力是非常的多的，有了这种东西的话，那么就能够减少这种损失，然后加快采摘的这个效率，这样的话也就能够避免了水果太晚采摘判洞脊导致浪费的情况了

总的来说这种举动的话对于整个果园的采收来说是能够提高掘渗这个效率降低这个损失的，在短时间之内的话就能够采摘完成，这样的话就能够避免大量的这个水果的浪费，能够提高这个效率

Ⅳ 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。

Ⅵ 机械工程类论文

机械工程技术作为工业领域中不可缺少的生产手段,其有着举足轻重的作用,而且其还是提升国家经济水平的重要工具。下文是我为大家蒐集整理的的内容，欢迎大家阅读参考!

篇1
浅谈机械装置自动化技术

摘要：机械装置在工业生产中占有很重要的地位，特别是难度高、危险、工作量大的工程都是需要机械装置的使用。文章首先对机械装置自动化技术进行了简单的概述，之后着重分析了其实践应用。

关键字：机械装置;自动化技术;实践运用

在工业经济的大背景下，自动化技术一直处于不断发展之中，自动化至今为止并没有一个准确的定义，因为其在相关技术的支援下不断革新，当前的自动化技术主要将计算机技术和人工智慧技术作为基础，通过计算机程式来模拟人的思维，用机械装置代替人类进行各项活动，当前机械装置自动化技术已经被广泛应用于各个领域中。

1机械装置自动化技术概述

总结来说机械装置自动化技术具备以下优点：首先，能够节省大量人力，机械装置自动化被应用以后，很多产业真正实现了批量生产，一个机床甚至一个车间只需要一个操控人员，生产效率大大提升;其次，机械装置在计算机系统的操控下能够精确完成各项动作指令，只要指挥没有失误，机械动作就不会出现失误，可以说装置技术水平比经验最丰富的生产师傅还要高，因此产品质量明显提升;最后，该项技术的应用能够排除一些不确定因素的干扰，大大提升生产速度，人们可以根据标准生产速度预计月、季度以及年生产量，而且随着技术的进一步发展，生产速度仍有上升空间[1]。

2机械装置自动化技术的实践运用

2.1各类刀具的自动化应用

工业生产过程中离不开各类刀具，尤其是与金属加工相关的行业，切削过程中都要将刀具作为主要工具，机械装置自动化技术还不发达的年代，使用这些刀具时对人的依赖程度比较高，换刀以及走刀过程需要浪费很多时间，切削时还容易出现失误，随着机械装置自动化技术的发展，刀具的使用向着自动化的方向发展，普通机床以及自动机床在使用刀具时对人的依赖程度大大降低，工人们不再需要亲自动手完成选刀、换刀以及走刀等一些列过程，这些刀具会根据计算机程式自动完成这些动作，不仅节省时间，且不容易出现失误，技术人员只需要在操控室里观察整个过程，如果出现偏差直接在电脑中调整引数即可，既便捷又安全。

2.2运用于机械加工中

机械装置自动化技术在机械加工中的应用非常普遍，比较典型的就是自动化加工装逗乎置，自动化加工装置主要有两种型别，一种是全自动化，其能够完全实现回圈自动化加工，同时装卸工件的过程也完全实现自动化，另一种是半自动化，只能做到前半部分，装卸工件过程需要依靠人工，加工过程自动化可以代替人们绝大多数的体力劳动，甚至可以代替一部分脑力劳动。例如当前大多数机械加工过程所使用的都是数控机床，对加工过程进行自动化控制，能够按照人们的要求批量加工出各类零件，实现流水作业。

2.3运用于计算机辅助设计与工艺中

计算机辅助制造包含很多内容，需要计算机辅助设计提供帮助，从广义的角度来说，设计内容包括所有与物流相关事项，从狭义的角度来说，是指生产装备间的活动，我们可以将其理解为数控程式设计，无论是广义的角度理解还是从狭义的角度理解，设计中都要将机械装置自动化技术作为根本依据。而在一些辅助工艺的设计中，人们可以根据实际需要对工艺流程进行优化，提升程式设计效率的同时，还能提升技术的精准度。而无论是设计过程还是在生产过程，都涉及到大量与生产过程有关的资料，将这些资料集中在一起进行统一管理，包括生产物料资讯、生产工艺流程、年度生产计划、成本控制计划以及产品订单资讯等，这些资讯共同构成了生产过程的资讯流，资讯流的自动化管理实际上就是对整个产品生产周期的管理。

2.4运用于物流供输中

机械制造中有一个非常重要的环节就是物流供输，只有物流供输过程顺利进行，生产过程所需要的物料才能被及时运送到装置处或者是仓储处，机械生产过程才能持续下去。物流供输过程的自动化，就是在生产系统中输入物料名称，系统就会根据流程判断出该物料应仿指洞该输送到何处，并作出输送指令，输送机械就会根据指令完成输送动作。物流供输系统中包括以下几项内容：其一是单机供料装置，该装置中包括备枯五种机器，分别用于存料、隔料、上料以及输料，另外其中还包括一组定位装置，用来判断物料输送的具 *** 置;其二为连续输送装置，其中包括带式、棍式以及链式输送系统，还包括很多传送带，除此之外还有一个特殊的装置叫做返回装置，如果由于输入错误或者是指令错误导致物料运输失误，就可以启动该装置将物料运回;其三为运输小车，对于一些特殊物料就需要使用运输小车运输，例如钢厂会使用有轨小车运煤，使用悬挂车运输钢卷等;其四是工业机器人，由于位置特殊其他装置无法将物料输送到时，工业机器人就能发挥作用;其五的储存装置，其中包括中央刀库以及自动化立体仓库。

2.5应用于装配过程中

工业生产除了加工以外还有一个重要的过程就是转配，就是将加工好的零件按照技术要求组合在一起，形成基础部件或套件，最终装配成完整的产品，机械装置自动化技术最初发展起来的时候人们都将重点放在加工环节，而装配环节主要依靠人工，大量技术工人由加工环节向装配环节转移，但是实践表明人工装配无论如何也满足不了实际需求，于是人们开始研究自动化装配。零件装配质量会对产品质量产生直接影响，从技术角度来说，装配过程要比加工过程更加复杂，因为其不属于完全的流水化生产过程，需要自动化装配系统具有一定的判断力，能够自动判断出连线处或者是接触处是否符合标准要求，连线的是否牢靠等，这就需要人工智慧技术提供支援，使自动装配系统能够模仿人脑思维。

2.6应用于检测过程中

检测是所有工业生产过程中必须可少的环节，能够及时发现零件或者成品中存在的问题，避免一些不合格产品流入市场，例如汽车制造业就会对每一个零件进行检测，确认尺寸、材料等所有特性都符合标准要求以后才可以进行装配，同样装配完成以后仍旧要对装配情况进行检测，随着加工和装配过程的自动化，人工检测已经不能满足生产要求，各类自动化识别技术应运而生，例如，在对切削刀具的磨损情况进行检查时，就可以将电流讯号作为依据，也可以根据人工神经网路做出判断，自动化技术的应用大大提升了检测效率，也提升了检测结果的准确性。

机械装置自动化技术具有悠久的历史，在工业经济的发展中具有不可替代的作用，到目前为止其仍旧处于进一步发展中，在计算机技术以及人工智慧技术越来越发达的今天，机械装置自动化技术仍旧有非常大的发展空间。

参考文献

[1]黄学俊.自动化技术在机械装置制造中的应用[J].中国高新技术企业,2015,111330:60-61.
篇2
浅析机械结构优化设计的应用与展望

一、机械结构优化设计的关键技术与理论

机械结构优化设计中有许多的关键技术与理论，它们对机械结构优化设计的发展和应用起著十分重要的作用。归结起来，其中的主要关键技术与理论有以下几个方面：

机械结构优化设计的思想和理论;优化方法;建模技术;结构分析技术;结构重分析技术;敏度分析技术;软体开发技术。机械结构优化设计的研究与开发主要集中在这几个方面，不断有新的理论、方法与技术出现，也有一些其他学科的相关知识和新理论被引入结构优化设计，并且大大拓宽了该方法的应用领域和范围，为机械结构优化设计的发展注入了新的活力。

二、机械结构优化设计的应用

1.航空航天

航空航天技术代表着一个国家科学技术的综合水平与实力，大量的先进科学技术首先在航空航天领域推广应用或发明、开发，而机械结构优化设计发展最快、应用最广和作用最大的领域也在航空航天。由于该领域的特殊地位，机械结构优化设计得到了广泛的应用和充分的重视。目前，结构优化设计的大量研究集中在航空航天领域，同时也发表了大量的研究论文和研究报告。国内进行了有关飞机机身、飞机翼面、飞机结构整体、火箭发动机壳体、航空发动机轮盘、机身承力框架等结构优化设计方面的研究，发表了许多论文。而在国外，有关结构优化设计在航空航天工业中应用的研究更是层出不穷，发表了大量的研究报告和论文，一些著名的结构优化设计专家学者都在从事该领域的研究等。我国的航空航天工业已经取得了巨大的成功，其中机械结构优化设计应用是其重要的因素之一，而且必将成为越来越大的角色之一，为我国航海空航天事业的发展做出很大的贡献。

2.船舶工业

船舶结构优化设计方法的研究相对起步较晚，我国开始研究船舶结构优化设计比国外晚了近十年。但是，我国的船舶结构优化设计也取得了较大的成果，在潜艇结构、中小型集装箱结构、油船剖面、潜艇外部液压舱等结构优化设计方面进行了研究，提高了相关研究物件的效能，为船舶设计提供了一种可靠、精确的设计方法。

3.通用机械和机床

通用机械和机床的结构优化设计也是一个机械结构优化设计成功应用的领域，把有限元技术与优化技术结合起来，机械结构优化设计对大型复杂机械结构件的设计是一种有效、精确的方法。由于一般的机械零部件都是连续体结构，结构分析非常复杂，进行结构优化设计比较困难。国内的相关研究比较突出，发表了大量的研究论文和报告，陈立周、孙焕纯等根据机械设计中离散设计变数较多的情况，提出了离散设计变数结构优化设计方法;孙靖民、米成秋对机床床身等部件进行了结构优化设计;赒济等研究了圆柱拉压弹簧动载下的结构优化设计;钟毅芳、唐增宝等进行了液力传动系和双级齿轮减速器的结构优化设计研究;方宗德等完成了斜齿轮三维修形的优化设计;秦东晨、方刚等完成了复杂箱形梁的结构优化设计研究等。通过这些研究工作的开展，通用机械和机床的设计有了一种快速、有效、可靠的设计方法，提高机械产品的设计水平。

4.汽车工业

汽车工业是一个不断创新、发展的重要行业，各个国家和地区都十分重视汽车工业的发展。因此，先进的机械结构优化设计方法也就在此行业得到推广和应用，国内外出现了大量的研究成果。冯振东等进行了万向节传动布局的支承动态结构优化设计;田振中研究了特种汽车车身的结构优化设计;冯国胜对汽车车架的结构优化设计进行了研究;章一鸣等研究了汽车悬挂系统的优化设计;上官文斌等进行了发动机悬置系统的优化设计;秦东晨等对汽车车身进行了结构优化设计等。汽车工业已经成为机械结构优化设计广泛应用的一个领域。

三、机械结构优化设计的展望

结构优化设计随着最优化方法的不断发展和改善，已逐渐得以发展。

拓扑优化、材料优化和形状优化的整合在机械结构和部件设计中具有重要的实用价值，是近年来出现的并行设计的重要组成部分，仍将是下一步研究工作的重点。拓扑优化能够为结构的方案设计提供科学的依据，使复杂结构和部件在概念设计阶段即可灵活地、理性地优选方案，有望用于大型实际结构优化设计求解。拓扑优化研究中提出的均匀化方法等，可以将材料选择，布局优化和形状优化整合一体，为并行地设计材料、工艺和结构提供科学的手段，有关方法的研究，实用化软体开发及应用是有意义的。但是要处理庞大的有限元和优化模型计算量增大，应力约束处理、对“多孔状”材料分布圆整化，单元消失可能会对计算模型造成病态等问题。

动态特性优化是机械系统和结构设计应用研究的一个重要方向。特征向量、动力响应量的灵敏度分析、高度密集频率的动力学问题的分析和优化设计，大型动力优化问题的建模和求解方法，非线性分析在优化中的应用，使优化技术的作用从对设计方案的优化延伸到加工工艺过程的优化，仍是极富有研究和应用价值。

结构优化技术在工程设计中的进一步推广应用仍具实用价值，要解决优化设计的有限元模型的庞大性，解决结构优化与多学科设计问题交叉问题。对于机构、结构和机械装置的可靠性与健壮性是大型工业装备设计时十分关心的问题，综合考虑可靠度，健壮性及成本的全效能优化设计理论、方法及其应用，将给出更为接近实际的结果，应予重视。在这类问题的研究中，对包括模糊性和随机性的不确定因素应予注意。为促进优化设计为工程实际服务，进一步开展实用性，通用性的结构化设计软体的开发和完善工作也是十分迫切的。

Ⅶ 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。

Ⅷ 农业机械的发展趋势

农业机械的发展，与国家和农村的经济条件有直接的联系。在经济发达国家，特别是在农业劳动力很少的美国，农业机械继续向大型、宽幅、高速和高生产率的方向发展，并在实现机械化的基础上逐步向生产过程的自动化过渡。电子技术、微型电子计算机技术等各种先进科学技术，在农业机械产品及其设计制造中得到日益广泛的应用。在畜牧饲养业中，特别是养鸡业已进入工厂化连续生产的阶段，自动控制小气候的密闭鸡舍是畜牧机械的新发展。
在田间作业机械中，液压和电气控制相结合，或直接用电气或电磁控制的自动控制装置已开始应用，如谷物联合收获机上收割台的升降控制和拨禾轮的无级变速等。电子监视仪表的品种日益增多，如播种机上的播种均匀度监视仪、谷物联合收获机上的谷粒损失监视仪和滚筒转速监测仪以及喷雾机上的喷幅和喷量监视仪等。电子技术越来越多地用在蔬菜和水果的自动分级、田间灌溉的自动管理等机械设备上。
中国仍以发展中小型农业机械为主。重点发展的项目是经济效益高、能提高抗御自然灾害能力、保证稳产高产和增产增收的农业机械品种，如排灌、植物保护和施肥等机械。用于农村多种经营的机械品种将得到较大的发展，例如各种农副产品加工机械和禽畜饲养机械，以及养蜂、养蚕、池塘养鱼和食用菌类培植等机械设备。
农业机械的节能和农用多种能源的开发，受到越来越大的重视，发展趋势是：①从改进燃烧过程、回收利用废气和冷却水热量等方面着手，降低内燃机的耗油量。②使用植物油、酒精和沼气等从农副产品或农村废弃物中获得燃料的内燃机，以及可以变换所用燃料的双燃料内燃机。③利用太阳能、地热和火电站余热等烘干谷物和其他农产品，或把它们用于温室和禽畜舍的采暖加温系统。④利用风力发电和提水等。