輔助人工采摘蘋(píng)果裝置設(shè)計(jì),輔助,人工,采摘,蘋(píng)果,裝置,設(shè)計(jì) 西安文理學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告 論文（設(shè)計(jì)）題目 輔助人工采摘蘋(píng)果裝置設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 白凡 學(xué)號(hào) 0702140102 指導(dǎo)教師 周毓明 一．選題的目的和意義 21世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)改革建設(shè)的不斷深入，原始的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式正逐漸被各種機(jī)械所替代，但在蘋(píng)果采摘這一領(lǐng)域卻并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的研究突破。在我國(guó)大多數(shù)地區(qū)，蘋(píng)果采摘工作仍舊是純手工完成。這樣的生產(chǎn)方式不僅耗時(shí)費(fèi)力，而且在采摘過(guò)程中，果農(nóng)需要不斷地爬高，存在一定的危險(xiǎn)。本課題的研究就是為了減輕果農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高采摘效率，避免爬高帶來(lái)的意外傷害。 二．國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀： 目前國(guó)外對(duì)采摘機(jī)械的研究主要是以采摘機(jī)器人為主。其研究思想是人機(jī)協(xié)作，即由人來(lái)完成尋找、導(dǎo)航、定位待采摘蘋(píng)果，由機(jī)器人來(lái)完成果實(shí)的采摘任務(wù)。機(jī)器人采摘蘋(píng)果可以極大地解放生產(chǎn)力，提高采摘效率，但其缺點(diǎn)也十分明顯。由于工作環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性，目前采摘機(jī)器人的智能化水平離實(shí)際應(yīng)用和商業(yè)化還有很長(zhǎng)一段路要走。 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀： 我國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始研究果園采摘機(jī)械。受我國(guó)地域種植條件限制，此類研究主要以人工作業(yè)用的輔助機(jī)械為主。至90年代開(kāi)始，由于市場(chǎng)因素帶動(dòng)果樹(shù)種植熱潮，因此以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的各種簡(jiǎn)易采摘器應(yīng)運(yùn)而生。2007年新疆機(jī)械研究所研制出了我國(guó)第一臺(tái)多功能果園作業(yè)機(jī)，即LG-1型多功能自走式作業(yè)機(jī)。該作業(yè)機(jī)的研制成功，標(biāo)志著我國(guó)果園由單一的采摘機(jī)械進(jìn)入到了多功能作業(yè)的機(jī)械時(shí)代。 在機(jī)器人采摘研究方面，我國(guó)尚處于起步狀態(tài)。2006年我國(guó)出臺(tái)了“十一五”國(guó)家高科技研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃），提出了高科技技術(shù)項(xiàng)目《果園采摘機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究》。近年來(lái)國(guó)內(nèi)許多高校也積極介入農(nóng)業(yè)機(jī)器人采摘領(lǐng)域的研究，取得了一定成果。 在我國(guó)現(xiàn)階段內(nèi)蘋(píng)果種植方式主要是分散栽培，分戶管理。真正集中成片統(tǒng)一管理的大型現(xiàn)代化果園其實(shí)很少。所以就成本，技術(shù)等種種因素考慮，現(xiàn)階段內(nèi)果農(nóng)可以使用的采摘機(jī)械應(yīng)是以人為主，機(jī)械為輔的。即考慮到適用對(duì)象是果農(nóng)，并不具備系統(tǒng)的，專業(yè)的機(jī)電知識(shí)，所以設(shè)計(jì)出來(lái)的機(jī)械裝置應(yīng)合理可靠，操作簡(jiǎn)便，成本低廉。 三．課題研究?jī)?nèi)容 果農(nóng)在采摘蘋(píng)果時(shí)，導(dǎo)致采摘效率低的主要原因有： （1）果樹(shù)高矮程度不一，在采摘時(shí)需要利用短梯爬高或彎腰甚至蹲伏； （2）人工采摘蘋(píng)果時(shí)，有的蘋(píng)果根部難以折斷，耗時(shí)較長(zhǎng)； （3）果農(nóng)在爬高采摘蘋(píng)果時(shí)，一次的采摘量最多有三到四個(gè)，需反復(fù)地爬上 爬下，既浪費(fèi)時(shí)間增加了危險(xiǎn)性。 要提高采摘效率，實(shí)現(xiàn)本次輔助人工采摘裝置設(shè)計(jì)的目的，則必須考慮上述原因。 因此本課題的研究具體內(nèi)容如下： （1）了解果農(nóng)在采摘蘋(píng)果時(shí)所遇到的各種具體問(wèn)題； （2）結(jié)合實(shí)際構(gòu)思輔助人工采摘蘋(píng)果裝置的基本結(jié)構(gòu)； （3）輔助人工采摘蘋(píng)果裝置的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和整體建模； （4）輔助人工采摘蘋(píng)果裝置的結(jié)構(gòu)可靠性分析； （5）通過(guò)Creo對(duì)輔助人工采摘蘋(píng)果裝置進(jìn)行仿真研究。 四．研究方案以及步驟 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是以設(shè)計(jì)與實(shí)踐相結(jié)合的方式進(jìn)行的，所以在撰寫(xiě)論文的同時(shí)，也應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況對(duì)所要設(shè)計(jì)的機(jī)械裝置進(jìn)行可行性分析，所以研究方案及步驟如下： 第一階段： 1）查閱相關(guān)資料，整理出所需的信息，形成文獻(xiàn)綜述和開(kāi)題報(bào)告； 2）明確設(shè)計(jì)要求，借鑒其他現(xiàn)有的研究思路； 3）學(xué)習(xí)相關(guān)軟件。 第二階段： 1）深入研究，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)，初步形成設(shè)計(jì)方案； 2）初步確定方案，并對(duì)其可行性、操作性能進(jìn)行分析并改進(jìn)； 3）對(duì)改進(jìn)后的計(jì)算方法演算，確定最終分析方案； 4）繪制完整的裝配圖及零件圖。 第三階段： 對(duì)輔助人工采摘蘋(píng)果裝置進(jìn)行仿真測(cè)試，并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)論文并反復(fù)修改，完成定稿。 五.論文提綱 題目：輔助人工采摘蘋(píng)果裝置設(shè)計(jì) 摘要： 關(guān)鍵詞： 1.緒論 1.1 輔助人工采摘蘋(píng)果裝置研究背景 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1.3 輔助人工采摘蘋(píng)果裝置研究的目的和意義 2.輔助人工采摘蘋(píng)果裝置構(gòu)型設(shè)計(jì) 2.1輔助人工采摘蘋(píng)果裝置總體方案設(shè)計(jì) 2.2輔助人工采摘蘋(píng)果裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 2.3輔助人工采摘蘋(píng)果裝置傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 3.輔助人工采摘蘋(píng)果裝置設(shè)計(jì)方案的可行性論證 4.輔助人工采摘蘋(píng)果裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1輔助人工采摘蘋(píng)果裝置的結(jié)構(gòu)尺寸確定 4.2輔助人工采摘蘋(píng)果裝置的傳動(dòng)計(jì)算 5.主要零件校核 5.1主要零件受力分析 5.2主要零件校核 6.輔助人工采摘蘋(píng)果裝置的Creo仿真分析 6.1 Creo仿真軟件概述 6.2輔助人工采摘蘋(píng)果裝置的機(jī)構(gòu)仿真分析 6.3輔助人工采摘蘋(píng)果裝置的運(yùn)動(dòng)效果仿真 7.結(jié)論 六．預(yù)計(jì)完成工作量和工作條件 1.初步設(shè)計(jì)輔助人工采摘蘋(píng)果裝置的技術(shù)條件及其結(jié)構(gòu) 2.確定輔助人工采摘蘋(píng)果裝置基本結(jié)構(gòu) 3.確定設(shè)計(jì)方案 4.對(duì)主要零件進(jìn)行受力分析及校核 5.繪制裝配草圖及主要零件工作圖 6.外文翻譯 7.畢業(yè)論文 工作條件： 1）自主學(xué)習(xí)相關(guān)仿真軟件； 2）查閱與輔助人工采摘蘋(píng)果裝置相關(guān)的文獻(xiàn)資料； 3）校后工廠房各類機(jī)床設(shè)施及資料； 4）專業(yè)老師的指導(dǎo)； 5）動(dòng)態(tài)仿真視頻錄制。 七．存在問(wèn)題及擬采取的解決措施 問(wèn)題：1.在保證工作效率的前提下，如何使結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單，方便操作。 2.材料如何選取。 擬解決的措施：對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題來(lái)說(shuō)，要使結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單，并不是在前期設(shè)想中就可以解決，而是在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，遵循機(jī)械零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，對(duì)機(jī)器的主要要求等，不斷改進(jìn)，不斷優(yōu)化，以期能夠得到最優(yōu)的解決方案。對(duì)于選取材料，應(yīng)以經(jīng)濟(jì)性要求，質(zhì)量小的要求為準(zhǔn)則，結(jié)合機(jī)械裝置工作要求來(lái)選取。 參考文獻(xiàn) [1]孫偉，張曉光，張魁松.可控式蘋(píng)果采摘裝置設(shè)計(jì).遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院.2017.4 [2]張晉婷，張建，郭玉明.蘋(píng)果采摘裝置的研究與探討.《電子世界》2014年第十期505-506. 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