作品名稱:人工智能---水果切削機
學校名稱:煙臺科技學院
參賽隊伍:狗熊嶺戰隊
參賽學生:劉翔宇 岳慶 范少帥
指導老師:宋麗 宋楠楠
隨著經濟社會的不斷發展,人民的生活水平不斷提高,過去人們的主要任務是解決溫飽問題,改革開放后,我國GDP總量屢創新高,人均收入不斷增加,人民的生活水平也得到很大的改善,對于水果的需求越來越大,果汁等附加產業也迎來了新的機遇和挑戰。
為了實現切削機切削加工任意水果的目的,在現有切削機的基礎上,設計了一種新式水果切削機,可加工任意同類型水果,加工速度快,故障率低;根據自主功能,自主切削,自主去核,切削機器利用機械爪配合傳感系統,進行抓取水果,底盤同時進行旋轉,機器進行一次去核,果核留在切片刀筒內,果實隨著機器地盤進行繼續旋轉,隨后切片旋轉上升,進行二次沖核,氣壓缸配合推果機構,將果實推開,加工完畢。機器人整體結構如圖1所示。刀架和刀片的配合通過水果以一定的速度旋轉的同時刀片通過彈簧的帶動緊貼在蘋果表面,從而完成仿形加工。在加工開始時,刀具相對于固定針軸線存在15°的夾角,這個夾角是為了避免送料機構的托盤與刀具發生碰撞,同時也避免了切瓣刀具與去皮刀具的碰撞。刀具旋轉的角速度與工作臺一致。沖核切塊裝置,采用四葉刀片,同時可完成更換到八葉到十二葉的更替,完成不同水果的切削,達到使用者自己想得到的瓣數,靈活多變若想一次完成沖核與切塊的動作,可以選用如圖所示的沖核刀具。若只需去核則去掉四個刀片只保留中心圓桶型刀片。不同種類的蘋果其果核體積占比不同,經過比對最終確定沖核刀的直徑為20mm該尺寸可滿足大多數加工。本插針與傳統水果切削機插針相比,本機器采用三針,增加機器固定水果的穩定性,同時可進行多種不同形式切削, U型管與沖核機構相配合,實現功能最大化,是本機器較為新穎的創新,抓取機構與傳感器相配合,實現抓取、放置水果,傳送帶,識別篩選裝置是一種蘋果良莠不齊的鑒別及篩選裝置,通過傳感器反饋信息判別蘋果能否順利通過,不能通過的蘋果將由推桿推出,判別出蘋果狀態。
創新點:
(1)通過模塊化設計使得不同的模塊組成形成不同構型的切削機,極大地擴大了水果切削的應用范圍;
(2)設計了切削機零件分離模塊,在故障或壓住等場景下通過自主分離丟棄無法工作模塊,切換零件,提高了切削機的生存能力;