作品名稱:菠蘿采摘輔助機械手
學校名稱:武漢城市學院
參賽隊伍:菠蘿killer
參賽學生:黃長林 樊杰 袁崢
指導老師:周麗紅 李煦淳
1.設計目的
為了實現大幅度減小采摘者實際采摘工作中被菠蘿莖葉割傷雙手的可能性,同時,達到采摘時避免彎腰操作,從而,大幅度降低了操作者的勞動強度。因此,本產品整體設計采用連桿機構,采用了手持式長桿,并且可以雙手操作本產品進行采摘,輔助穩定夾可以做到讓操作者直接剪切之后托住菠蘿果實,直接運往承裝盒,從而進一步提高采摘者的工作效率、節省人工成本。
2.功能分析
為了達到輔助采摘菠蘿的作用,本產品設計參照目前人工采摘的過程,從而進行設計,通過人體工程學機械結構和剪切頭兩個設計特征的配合來實現菠蘿的采摘。操作者單手握住手柄,將采摘機械手移至菠蘿果實與莖部連接處,調整位置,使剪切刀片處于合適位置;握緊操作手柄,通過拉繩作用到剪切裝置,實現剪切刀片對果柄的剪切作用,再配合人手的左右撥動,便可以輕松將菠蘿果實采摘下來,再將采摘下的菠蘿移至果實堆放處;剪切刀片在彈簧的作用下回位,再通過輔助穩定夾,托住剪下的果實,減少運送果實過程中的蹲起運動,從而完成輔助采摘菠蘿果實的整個過程。
3.人性化設計
使用者角度考慮,如果此裝置質量較大或者體積過大,在使用過程中會很容易疲勞酸軟,嚴重影響其工作效率。 所以,此設計本著質量輕、體積盡量小的原則來進行設計,除少數有特殊強度要求的構件采用鋼材制作外,在滿足使用要求的前提下,其他構件均采用塑料來制造,這與純鋼材機構相比其質量大大減輕。 同時,在滿足使用要求的前提下應盡量使裝置的外形尺寸盡量小,從體積上為使用者提供便利。 通過這兩方面的配合,再加上使用者左右手的交替,大大降低了使用過程中的疲勞程度,提高了采摘效率,也能夠降低生產成本,減少果農的經濟負擔。