水果采摘

摘要： 针对现有辅助人工采摘机械存在的结构复杂、操作困难以及采摘环境差等问题,设计了一款基于气压传动的半自动高空水果采摘收集机械装置。此装置采用气压传动的设计思路,由一个小型气泵提供压缩空气,由电源、电磁阀以及导气管组成气压传动系统,利用曲柄滑块机构和类球型剪切机构完成对高空水果的采摘。通过对气缸进行受力分析,计算出所需的最大压强为0.25 MPa采用有限元计算软件计算出光轴所受的最大应力为8.640 4 MPa,满足轴的强度要求。

摘要： 随着自动控制技术和农业现代化的发展,农业机器人的应用越来越多。为此,以基于PLC的农业机器人电气控制系统为研究方向,对农业机器人主要的软硬件设计进行了分析。试验结果表明:农业机器人能顺利地完成水果的采摘,且系统具有一定的可靠性、稳定性和抗干扰能力,对现代农业的发展具有一定的积极意义。

摘要： 针对目前水果采摘自动化程度低、破损率高和采摘质量低等问题,设计一种用于苹果、橘子和梨等圆形水果采摘的智能采摘机。利用计算机视觉平台,结合角度、距离等位置传感器,进行图像信息采集和处理,确定待采摘水果位置信息,实现水果采摘智能感知;设计一种基于四边形机构具有连续式工作功能的水果采摘刀具,开发智能采摘控制算法,准确规划计算并控制各机械元件的运动,通过车体、信息采集装置、控制装置、采摘机构和固定装置,以实现水果高效采摘。样机采摘实验表明本设计能够实现苹果等圆形水果的高效高质采摘。

摘要： “金果小镇”生态园是江西泰晟农业生态有限责任公司规划建设的省级田园综合体项目。项目规划总占地面积5000亩,园区内栽种了猕猴桃、黄桃、樱桃、草莓、杨梅、柑桔等各类水果。不同水果依据成熟时间不同分别进入产果期,使得小镇里四季有花有果,多项水果采摘活动、文化旅游节在小镇举办,而在此前,谁又能想到“金果小镇”过去却是个亏损的“问题”果园。

摘要： 自然环境下果实的精准检测是火龙果采摘机器人执行采摘作业的先决条件。为提高自然环境下果实识别的精确性、鲁棒性和检测效率,本研究对YOLOX(You Only Look Once X)网络进行改进,提出了一种含有注意力模块的目标检测方法。为便于在嵌入式设备上部署,本方法以YOLOX-Nano网络为基准,将卷积注意力模块(Convolutional Block Attention Module,CBAM)添加到YOLOX-Nano的主干特征提取网络中,通过为主干网络提取到不同尺度的特征层分配权重系数来学习不同通道间特征的相关性,加强网络深层信息的传递,降低自然环境背景下对火龙果识别的干扰。对该方法进行性能评估和对比试验,经过训练后,该火龙果目标检测网络在测试集的AP0.5值为98.9%,AP0.5:0.95的值为72.4%。在相同试验条件下对比其它YOLO网络模型,该方法平均检测精度分别超越YOLOv3、YOLOv4-Tiny和YOLOv5-S模型26.2%、9.8%和7.9%。最后对不同分辨率的火龙果果园自然环境下采集的视频进行实时测试。试验结果表明,本研究提出的改进YOLOX-Nano目标检测方法,每帧平均检测时间为21.72 ms,F1值为0.99,模型大小仅3.76 MB,检测速度、检测精度和模型大小满足自然环境下火龙果采摘的技术要求。

摘要： 采摘装置是水果采摘机器人的关键组成部分,与果实直接接触,在很大的程度上影响着果实的采摘率和损坏率。随着科技的高速发展,我国研究出很多种类型的水果采摘装置,并且也得到了大众的认可。下面我们将抽取不同的水果采摘装置进行比较,总结水果采摘机器人采集装置现存的主要问题及未来的发展趋势。

摘要： 为了解决传统刚性机械手在水果采摘方面交互性差和安全性低等问题,设计了一种软体采摘机械手及其控制系统.机械手由4个驱动手指和法兰盘组成,每个手指由硅胶材料注入3D打印的模具固化形成,具有结构简单、成本低、效率高以及交互性好等优点.在正压和负压驱动下,可实现向内、外两个方向弯曲,抓取过程中能够自动适应抓取物体的形状大小.利用ABAQUS有限元仿真对其弯曲特性进行仿真,分析各个结构参数对弯曲角度的影响,得出最优的结构参数,据此设计制造软体机械手样机.机械手控制系统主要包括电路系统和气路系统,电路系统采用Stm32单片机与Labview上位机软件通讯,控制气路中电磁阀和比例阀的工作状态,并实时显示充气压力;气路系统中的比例阀用于调节气压大小,真空发生器用于提供负压实现向外侧弯曲,并通过电磁阀切换气路的工作模式(正压/负压).试验表明,研制的软体采摘机械手工作范围为0～ 60 kPa,能够抓取的最大负载大约为5.8 N,可实现对苹果、西红柿等水果的无损稳定抓取.

摘要： 农业是国民经济的基础,是经济社会发展中的头等大事.改革开放以来我国农业发展水平大幅提高,但同时也面临着诸如农业产业化程度低、劳动力短缺等问题.如何在资源紧缺的同时稳步提高农业发展水平,实现农业可持续发展,成为我国经济社会发展中面临的重大命题.技术创新和变革将是解决农业问题并推动农业走向现代化的有效途径.本文主要研究了机械手智能采摘水果的装置,分析了机械手臂的设计结构与工作原理.该装置在一定程度上为解决采摘季节劳动力短缺等问题,突破传统人工采摘效率低、成本高的局限性以及实现农机结合提供了一个思路.

摘要： 近年来,学术界展开了将图像处理技术运用到水果机器人采摘过程中的研究,把图像处理技术和机器视觉技术结合运用于水果采摘的过程,可以实现自动化和智能化的采摘,对于降低劳动强度和提高采摘效率具有极其重要的意义.对此,文章主要分析了机器视觉技术在水果采摘机器人中的应用成果,并对机器视觉技术研究方向进行了展望.

摘要： 为了能够实现柑橘类水果的自动化采摘,需要设计出一款可以实现分拣摘果的机器.设计的摘果机器需要加装分拣功能,对果实进行有效分拣.为使机器的作用范围更加广泛,能够适应各种特殊的地形和环境,应当适当减小机器的体积与便携程度.本文将从多个方面对柑橘类水果采摘机器的设计与应用进行探究.

摘要： 叙述了可变形体抓取中的有界力封闭以及稳定性条件,利用理想弹簧、阻尼器和扭簧仪串并联的5元件机械模型建立可变形体模型,并分析其变形特性.在此基础上,以农业机器人水果采摘作业为对象,进行实例研究,推出抓取力应满足的条件.

摘要： 水果采摘机器人的研究始于上世纪70年代末，国内外专家通过近三十年的研究发表了大量的研究论文和报告，同时也相应的开发了各种原型机。视觉系统作为农业采摘机器人的核心部分之一，直接影响到采摘效率和成功率，所以它已经成为采摘机器人研究的一个重点和热点。本文侧重对国外发展情况的研究，通过对国外的相关文献进行全面检索。对国内外水果采摘机器人视觉系统的特点进行了分析和归类，并对研究的现状进行了综述。按照水果采摘机器人视觉系统的硬件(采摘水果的不同)进行分类，介绍了几种典型水果采摘机器人视觉系统的组成器件和果实探测算法，讨论并比较了这些方法的效率和适用性。分析水果采摘机器人视觉系统存在的问题和有待改进的方面，并初步提出笔者的设想和建议。

摘要： 柑橘果梗木质化程度高，短且坚硬，是自动化采摘的难点之一．本文以柑橘为对象，设计了柑橘采摘机器人手臂和末端执行器，并运用D-H法建立了机器人坐标变换矩阵，最后根据其工作特征给出了能够提高运算速度的约束条件，并进行运动学分析，分别给出了机器人运动学正解和逆解．仿真和试验结果表明了机器人结构设计及运动学算法的合理性和有效性。机器人臂展长、工作空间大，末端执行器结构紧凑、功率低、剪切效率高且不会损伤柑橘，运动学算法高效合理．

摘要： 柑橘果梗木质化程度高，短且坚硬，是自动化采摘的难点之一．本文以柑橘为对象，设计了柑橘采摘机器人手臂和末端执行器，并运用D-H法建立了机器人坐标变换矩阵，最后根据其工作特征给出了能够提高运算速度的约束条件，并进行运动学分析，分别给出了机器人运动学正解和逆解．仿真和试验结果表明了机器人结构设计及运动学算法的合理性和有效性。机器人臂展长、工作空间大，末端执行器结构紧凑、功率低、剪切效率高且不会损伤柑橘，运动学算法高效合理．

摘要： 柑橘果梗木质化程度高，短且坚硬，是自动化采摘的难点之一．本文以柑橘为对象，设计了柑橘采摘机器人手臂和末端执行器，并运用D-H法建立了机器人坐标变换矩阵，最后根据其工作特征给出了能够提高运算速度的约束条件，并进行运动学分析，分别给出了机器人运动学正解和逆解．仿真和试验结果表明了机器人结构设计及运动学算法的合理性和有效性。机器人臂展长、工作空间大，末端执行器结构紧凑、功率低、剪切效率高且不会损伤柑橘，运动学算法高效合理．

摘要： 柑橘果梗木质化程度高，短且坚硬，是自动化采摘的难点之一．本文以柑橘为对象，设计了柑橘采摘机器人手臂和末端执行器，并运用D-H法建立了机器人坐标变换矩阵，最后根据其工作特征给出了能够提高运算速度的约束条件，并进行运动学分析，分别给出了机器人运动学正解和逆解．仿真和试验结果表明了机器人结构设计及运动学算法的合理性和有效性。机器人臂展长、工作空间大，末端执行器结构紧凑、功率低、剪切效率高且不会损伤柑橘，运动学算法高效合理．

摘要： 柑橘果梗木质化程度高，短且坚硬，是自动化采摘的难点之一．本文以柑橘为对象，设计了柑橘采摘机器人手臂和末端执行器，并运用D-H法建立了机器人坐标变换矩阵，最后根据其工作特征给出了能够提高运算速度的约束条件，并进行运动学分析，分别给出了机器人运动学正解和逆解．仿真和试验结果表明了机器人结构设计及运动学算法的合理性和有效性。机器人臂展长、工作空间大，末端执行器结构紧凑、功率低、剪切效率高且不会损伤柑橘，运动学算法高效合理．

摘要： 本发明公开了一种水果采摘智能机器人及其实现水果采摘的方法。所述机器人包括：无人机、机器人手臂、剪切机构、视觉相机、机器学习单元、视觉定位控制单元以及成熟水果识别单元；所述机器人手臂倒置在无人机下方，剪切机构设置在机器人手臂末端，所述视觉相机设置在无人机下方。机器学习单元和视觉定位控制单元、成熟水果识别单元均设置在上位机中。本发明基于无人机和机器人手臂平台，结合成熟水果识别单元以及视觉定位控制单元实现了水果采摘机器人的三维空间移动和定位。

摘要： 本发明公开了一种水果采摘用可升降防止水果受损采摘装置，包括手持把手，所述手持把手上方设有伸缩机构，伸缩机构的上方设有水果升降机构，水果升降机构的右侧设有水果移动储存机构，水果升降机构上方设有水果采摘机构，水果升降机构左上方设有果枝分离机构，所述手持把手上设有供电机构和控制器；所述伸缩机构包括固定卡槽一、固定卡扣一、固定连接器、电动伸缩杆、固定卡槽二、固定卡扣二、固定块；所述水果升降机构包括空心圆筒、小型伸缩气缸、升降轴、升降杆、圆盘、斜向连接板、第一限位开关、通孔、第二限位开关；本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

摘要： 本发明公开了一种水果采摘用便于分类的水果采摘装置，包括移动底座，所述移动底座上设有采摘移动升降机构，采摘移动升降机构的上方设有水果分类机构，水果分类机构上设有水果果枝分离机构，水果分类机构的下方设有水果成袋机构，所述移动底座上设有供电机构和控制器；所述采摘移动升降机构包括升降机构和移动机构；所述升降机构包括旋转固定支架一、旋转轴承一、旋转轴一、液压伸缩杆、旋转轴二、旋转轴承二、旋转固定支架二、固定板；所述水果成袋机构包括大孔空心圆盘、横向连接杆一、电动伸缩杆一、橡胶垫一、小孔空心圆盘、横向连接杆二、电动伸缩杆二、橡胶垫二。本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

摘要： 本发明公开了一种水果采摘用带有移动水果箱的水果采摘装置，包括移动底座，其特征在于，所述移动底座放置在地面上，所述移动底座上设有驱动小车机构，所述移动底座上设有水果储存保护机构，水果储存保护机构上设有抓取机构，抓取机构上设有果枝分离机构，所述抓取机构上设有手持机构和控制器；所述驱动小车机构包括驱动机构和供电机构；所述水果储存保护机构包括水果储存箱、竖向固定板、横向固定板、水果进口、水果收集壳、叶片驱动电机、联轴器二、固定轴承二、叶片固定器、减速叶片、减震弹簧、水果减震平台。本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

摘要： 本发明公开了一种水果采摘用带有自动行走水果储存箱的水果采摘装置，包括把持手柄，其特征在于，所述把持手柄上设有伸缩机构，伸缩机构上方设有果枝剪断机构，伸缩机构左侧设有网状下落机构，网状下落机构下设有自动行走接果机构，所述把持手柄上设有剪刀操作机构和控制器；所述伸缩机构包括固定卡槽、固定卡扣、电动伸缩杆一、电动伸缩杆二、电动伸缩杆三、固定圆板；所述果枝剪断机构包括固定座、连接柱、固定剪刀体、销轴、剪刀体、限位柱、拉杆、T型板、复位弹簧；所述自动行走接果机构包括自动行走水果储存箱机构和供电机构；本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

摘要： 本发明属于水果采摘相关技术领域，具体涉及一种水果采摘用自动行走智能采摘水果装置，其包括：移动车和支撑平台，所述支撑平台的上侧设置有立杆，所述支撑平台的上端设置有对立杆位置进行左右以及旋转调整的位置传动组件，通过设置分类收集组件，通过粗管、中管以及细管能够对不同大小的水果进行分类收集并排出收集框外部，通过设置裁剪组件，使位于后侧的两个传动齿轮顺时针转动，位于前侧的两个传动齿轮逆时针转动，从而可以通过连杆对两个长板进行相互靠近或远离，使得两个裁刀的刀刃能够挤压，对水果枝进行裁切，并且，在两个裁刀随着长板公转相互靠近的过程中，两个裁刀会对水果枝施加一个向下拉动的力，更加有利于水果的采摘。

摘要： 本发明公开一种多自由度水果采摘机器人及采摘水果方法，包括行走机构、中心控制台、垂直升降机构、视觉识别机构、旋转底座、机械手臂机构、夹持机构，所述收集机构与中心控制台均位于行走机构的上侧，所述垂直升降机构与视觉识别机构均设置于中心控制台的上侧，所述旋转底座设置于垂直升降机构的上侧，所述机械手臂机构设置于旋转底座的旋转端；本发明打破了目前由于机构限制只能实现机械旋转而无法实现机械升降和旋转相结合的局面，实现灵活、便利的为夹持机构提供一个合适的采摘姿态，便于快速、高效的采摘水果，同时结构简单，成本低且可靠性高，能够进行多种水果的采摘任务，实现快速避障、损坏率低、安全高效的采摘，使用起来也很方便。

摘要： 本申请提供一种水果采摘设备及水果采摘设备控制方法，所述水果采摘设备包括移动承载机构、升降机构、机械臂、采摘机构、可伸缩输送管道、第一传感组件及控制组件。通过所述控制组件基于所述第一传感组件采集的数据控制移动承载机构移动并控制升降机构、所述机械臂及所述采摘机构工作对目标水果进行采摘，并通过设置所述可伸缩输送管道可以使采摘下水果可以在重力作用下自行沿所述可伸缩输送管道输送至水果收纳机构。如此，可以精准地完成高空水果的采摘作业，并且可以有效提高采摘效率。

摘要： 本实用新型提供了一种水果采摘刀具及水果采摘装置，该水果采摘刀具包括承导环和运动环，运动环能够沿周向相对于承导环自由转动，刀片和导向齿沿周向设置在运动环内沿并紧邻间隔排列，刀片的刀刃和导向齿的自由端朝向运动环的内侧方向，导向齿的自由端沿运动环的轴向在运动环所在平面上的投影呈中间高凸两侧渐低结构，导向齿沿运动环内侧方向高出刀刃。水果采摘刀具用于水果采摘装置进行水果采摘时，导向齿将果柄导向刀刃，实现自动对准果柄，便于操作；导向齿仅允许果柄与刀刃接触而将水果排阻在外，避免刀刃误伤水果；水果采摘刀具仅依靠移动时与果柄的相互作用力对果柄进行对准切割，无复杂机械传动结构，可靠性高。

摘要： 本实用新型属于水果采摘技术领域，具体公开了一种水果采摘夹持机构及水果采摘机械装置，其中水果采摘机夹持机构包括一对夹持部和驱动一对所述夹持部相向或相背运动的电动夹爪，所述夹持部包括同轴设置且自外至内直径依次减小的圆环，且相邻的圆环之间通过若干弹性件连接，若干所述弹性件以圆环的轴线为圆心呈圆周均布，且所述圆环的表面包覆有柔性垫；水果采摘机械装置为包括机械本体结构，该机械本体结构含有所述水果采摘夹持机构。本实用新型通过改善机械手的结构，以实现采摘不同体积的水果，扩展采摘机器人使用范围，且有效防止夹伤水果。