作品名稱:柑橘采摘機器人
學校名稱:綿陽職業技術學院
參賽隊伍:四維江流
參賽學生:何安嶺 楊安 鄭學斌
指導老師:王建平
四川省乃至全國的柑橘產量都是很大的,柑橘出口量也是相當的大。例如:四川省的蒲江、金堂、丹棱、廣元、攀枝花以及長江支流沿岸地區尤為突出。柑橘種植面積占全省水果種植面積的45.8%,產量約為292.9萬噸,占全省水果產量的40.52%。同時我省安岳為中國最大的檸檬生產地,檸檬總產量占全國產量70%,而目前的柑橘收獲都是靠人工進行采摘,而果樹一般2-2.5米高,人工最多能采摘2米高的水果,枝椏太高,人工無法采摘;枝椏太低,人們長期彎腰工作對人體傷害比較大。費時費力的采摘過程,采摘效率低下,高昂的人工勞力費用,占據水果產業的大部分利益。目前市面上還沒有針對柑橘采摘的機器人,尤其是對套袋水果進行識別及采摘的柑橘采摘機器人。
基于上述問題,為了適應本地水果種植業的發展步伐,提高生產效率,降低生產成本,實現傳統種植業與現代先進科技的結合,本團隊設計了一款柑橘采摘機器人,以智能控制機械采摘的方式代替傳統人工采摘,實現柑橘類水果的高效率低成本采摘,優化農業生產。
項目現狀:目前大多智能化采摘機器人都是針對蘋果,草莓等做出的設計,現有采摘機器人的執行末端多采用夾持拖拽式采摘,也有的采用激光切割的、采用剪刀剪切的,且現在還沒有能夠對套袋水果進行識別并采摘的,我們這款機器正是針對這些方面的不足進行進一步的研究,擴展采摘機器人的采摘范圍,增加采摘機器人的功能。
創新設計:采摘機器人的行走部分采用履帶式,防止了膠輪式出現打滑下陷等缺陷,并在與地面接觸的面加裝防滑筋,以提高履帶板的堅固性和履帶與地面的附著力,這樣它就能輕松應對陡坡(<30°)和田野了。機器人的機械手采用360度旋轉式結構,手掌內置抓握感覺裝置,在機械手抓握的同時,機械臂旋轉并收縮,完成柑橘采摘的動作。機器人的機械骨架也與機械手臂有著異曲同工的地方,可伸縮的股骨干與機械手臂完成配合,實現從高個柑橘樹與矮種柑橘樹之間采摘的直接轉換。采摘機器人最重要的系統—色差識別系統,由機器人主干部分配置高速色彩相機于系統內,分析獲得各種水果的顏色,進而檢測出產品顏色,色差,達到采摘機器人的智能選摘。