水果采摘裝置的設計研究與應用推廣

朱洪輝 霍英杰

摘要：隨著時代的發展，現代農業向著機械化的時代發展，機械正在逐漸代替人們原始的勞動工具和原始的勞動方法，而且現代農業正呈現著前所未有的發展潛力，機械化的農業時代具有效率高、安全、便捷的特點。很多果農他們用自己樸實的勞動為現代大城市的人們培育了大量的優質水果，但是一直以來在很多地方，人們還用著原始的人工采摘方法，現代的大型采摘機器又太過昂貴，人們在考慮自己的經濟利益的同時不得不放棄機械采摘的高效率方法。鑒于大多數農民不能承受大量的經濟壓力，從而設計簡易的水果采摘機，方便農民采摘水果，也提高了農民的工作效率。

關鍵詞：水果采摘裝置、機械設計、水果采摘機、機械化、自動化

一、水果采摘裝置介紹

現在市面上的水果采摘機品種繁多，已申請專利的有二十個左右，每個產品有各自的特點，價格也大相徑庭，人們有很多的選擇余地;電動、手動、自動的，但是大多數體積都比較笨重，人本在采摘過程中有不適應感。簡易水果采摘機的原理很簡單，和剪刀的原理是相同的杠桿原理。人們用手里的手柄就可以簡單的采摘果樹高處的水果，結構簡單，容易操作，安全舒適，可以實現不同高度和不同大小水果的采摘，而切還可以執行水果套袋任務，同時把執行機構的支架用作噴灑農藥的支撐結構，實現了多用途。如果投放市場可以成為果農的好選擇。該簡易水果采摘機也有不足的地方，結構簡單，是非自動的。如果人們舉著時間過長會有疲勞酸痛的感覺，而且水果在輸送帶里面可能會有擦傷，損壞水果造成不必要的經濟的損失。

該水果采摘機最大的特點就是簡易、方便、便宜、該水果采摘機結構簡單，其中包括操作手柄，工作桿，反彈彈簧，執行機構架，手柄架，執行采摘刀片，水果運送帶。其中執行機構架和運動桿是可伸縮桿，用以滿足不同高度的采摘任務。當果農驅動操作手柄的時候，根據杠桿原理，可驅使執行采摘刀片進行剪切，水果被剪切后，順著用棉質材料制成的水果運送帶掉進水果筐里面。棉質的水果運送帶可保證水果表面不受摩擦，從而保證了水果的質量和質地。

通過簡易水果采摘機可以實現簡單方便地采摘任務，而且要實現不同高度的水果采摘任務;對于不同大小的水果也要有不同的水果采摘口來適應不同大小水果的采摘，為保證水果鮮美和不被昆蟲破壞，該采摘機在換掉說過采摘刀片的時候，可以實現水果套袋;換上農藥噴頭的時候還可以實現高位水果噴灑農藥的完成。當設計更多到頭的時候可以實現不同水果用一種機器采摘，真正實現多用途，提高農民的工作效率和現代農業的機械化程度。

與以前的水果采摘機相比，該型水果采摘機有簡單、容易操作、價格便宜、用途較多，機器采摘對水果的損傷小，機器材質都用塑料制成，輕便，采摘效率高而且到頭等可以進行二次更換，產品的利用率提高。

二、設備工作原理及設計圖

1、工作原理及工作原理圖：

該水果采摘機結構簡單，其中包括操作手柄，工作桿，反彈彈簧，執行機構架，手柄架，執行采摘刀片，水果運送帶。其中執行機構架和運動桿是可伸縮桿，用以滿足不同高度的采摘任務。當果農驅動操作手柄的時候，根據杠桿原理，可驅使執行采摘刀片進行剪切，水果被剪切后，順著用棉質材料制成的水果運送帶掉進水果筐里面。棉質的水果運送帶可保證水果表面不受摩擦，從而保證了水果的質量和質地。當果農把采摘刀片更換為套袋裝置，便可以進行水果的套袋工作，方便快捷，效率高。同時果農也可以用采摘機的執行架作為支架進行農藥噴灑工作，綜上所訴，該簡易型水果采摘機實現了農業生產中的不同工作的集中化。

N=3， ? ? ph=4 ? 所以：該執行機構的自由度為：f=3x3—2x4=1

即該機構具有唯一的運動方式一般水果樹的高度在3—4米之間，所以該機構操作桿的長度也應該設置在該高度范圍左右，又由于執行桿和支撐桿都市可伸縮桿，所以該產品的正常狀態下的長度為1米左右。這兩個桿設置為四個短節，拉長后可達到果樹的高度。對于水果運送帶，由于它必須通到地面且為防止與地面發生嚴重的碰撞，所以運送帶要比執行桿長1米左右，即就是運送帶在5米左右的長度。到頭的直徑要比一般水果大，設置為12cm左右即可。

三、應用前景及效益分析

大中小型果園的水果采摘，對于蘋果、桃子、鴨梨、杏、李子等類球形水果的采摘，水果樹木高大，高位水果不易采摘，人工采摘費時費力的情況下，均可使用該簡易型水果采摘機。

本項目如制作成產品，其制作成本主要有：

1.根據產品可能的外形尺寸，定制出產品的基礎結構。市場價約600元。

2.零部件機加工，市場價約600元

3.標準件購買費用，市場價約300元

綜上，單個作品成本可控制在1500元以內，效益較為可觀。

參考文獻：

[1]徐斌，便攜式水果分級采摘器的原理及應用。內蒙：《現代農業科技》2007年第13期

[2]盧偉; 宋愛國; 蔡健榮; 孫海波; 陳曉穎，采摘機器人結構設計及運動學算法。東南大學學報（自然科學版），2011年1月。