果实采摘机械手的创新设计

２００９年７月

农机化研究第７期

果实采摘机械手的创新设计

金旭星

（无锡职业技术学院机械系。江苏无锡２１４１２１）

摘要：果实采摘机械手是一种新型、实用的机械手，是一种为解决人们采摘高处果实难而创新设计的工具。为此，对果实采摘机械手进行了创新设计。该机械手结构轻巧，操作灵便；采用齿形剪．定位精度高；能进行自动分级采摘，避免了二次分拣；果实大小的界限、采摘高度范围均可自行调节，多方得益，市场前景广阔。关键词：果实；采摘机械手；创新设计中图分类号：ＴＰ２４１．３；ＴＨｌ２

文献标识码：Ａ

文章编号：１００３－１８８Ｘ（２００９）０７－０１３９—０３

０

引言

我国是多类型水果生产大国，但浪费严重，除贮

点比较，如表１所示。

表１功能原理及特点

Ｔａｂ．１

Ｆｕｎｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ

藏、运输等因素外，缺乏有效的采摘器械而造成的采摘效率低下也是一个重要原因。

目前，各国政府为增强地方经济，正相继开发大量旅游投资项目，纷纷举办各种采摘节，如苹果节、桃

子节等，吸引了大量游客到果园采摘旅游，享受采摘

的乐趣。如果能提供一种轻巧灵便的果实摘采器，不但会让游客增添采摘乐趣，而且保障了游客的安全及保护了果农的果树不受损坏。另外，果农可以少打矮壮素等农药，生产出更多的无公害果子，减少投入和

综合表１，选剪切式功能原理最为合适。１．２运动规律设计

要形成剪切运动，可以选择两种运动规律：一是让两刀片相对滑动而相切；二是让两刀片相对转动而相切。由于动力源离执行机构相距较远，且刀片的移

污染，游客可以品尝到更新鲜卫生的水果。本文拟研

究的果实采摘机械手是一种新型、实用的机械手，是解决人们采摘高处果实难的工具，其最终目标是在确

动方向应接近水平，而动力输人应是竖直的，如图１

（ａ）所示。而对于实现两刀片相对转动这一要求，无论动力输入是移动还是转动，都可直接与执行机构灵活对接，不受运动方位限制。因此，选用两刀片相对转动的运动规律较为合适，如图ｌ（ｂ）所示。１．３运动构型设计

保果实不受物理损伤的前提下，提高劳动效率及消除

高空作业的危险性。据多方调研，市场上尚未开发出

相关产品，主要是大众对这方面的需求重视程度不够，本文的研究成果在第二届江苏省大学生机械创新设计大赛获奖，在整个调研、设计、制作过程中，课题组积极挖掘拓展了机械手的其余功能，并在不懈努力

中取得了成功。

１

如前所述，可确定动力由动力源直接远距离输送

至执行机构，使活动刀片相对固定刀片转动。课题组成员敏锐地捕捉到普通自行车的刹车装置，如图２所

剪切功能的实现

示。以此构型作为驱动机构，不但简便快捷、效率高，而且易于实现剪切。

１．１功能原理分析

要实现剪切果实的功能，可以有多种功能原理实现，如吸附式、抓拉式、剪切式等。各种功能原理的特

２分级功能的实现

２．１功能原理分析

收稿日期：２∞８一１０—１ｌ

作者简介：金旭星（１９７１一），男，浙江金华人，讲师，（Ｅ—ｍａｒｌ）ｊｉｎｘｕｘ－

ｉｎｇ＠１６３．ｃｏｒｎｏ

欲实现分级功能，功能原理比较多，不过单纯从

机械机构上考虑，主要有两种选择：一是按照果实的质量来确定；二是按照果实的最大直径衡量。众所周