针对山地果园的拔摘式简易采摘机械设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着社会经济的不断发展和人民生活水平的提高，水果的需求量逐年增加，传统的水果采摘方式劳动强度大、效率低、成本高，已难以满足现代农业发展的需要。

而我国山地丘陵面积广阔，果园多分布于此，地形复杂，传统大型采摘机械难以进入，人工采摘难度大、效率低、成本高，因此，研究开发适用于山地果园的小型化、轻量化、智能化采摘机械势在必行。

本研究旨在设计一种针对山地果园的拔摘式简易采摘机械，以期提高山地果园水果采摘效率，降低果农劳动强度，促进我国山区果业发展，具有重要的现实意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，果蔬采摘机器人的研究取得了显著进展，国内外学者在采摘机械手设计、运动控制、视觉识别等方面开展了大量研究工作。

1. 国内研究现状

国内对于果蔬采摘机器人的研究起步较晚，但发展迅速。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

1.针对山地果园环境和目标果实的特点，进行拔摘式简易采摘机械的总体方案设计，确定机械结构、工作原理和主要技术参数。

2.设计拔摘式采摘机械手，包括机械结构设计、运动学分析和仿真，以实现对果实的稳定抓取和分离。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法，按照以下步骤逐步开展：
1.需求分析与方案设计：a.调研分析山地果园环境特点、目标果实特性和采摘作业需求。

b.对比分析现有采摘机械的优缺点，确定拔摘式简易采摘机械的设计方案。

c.进行机械结构设计，确定主要技术参数，并进行可行性分析。

5. 研究的创新点

1.设计一种针对山地果园环境的拔摘式简易采摘机械，结构简单、易于操作、成本低廉，能够有效解决山地果园采摘难题。

2.提出一种基于果实脱离力分析的采摘参数优化方法，通过分析果实脱离力与采摘机械手运动参数之间的关系，确定最佳采摘参数，最大限度地减少果实损伤，提高采摘质量。

3.研制一种低成本、易于实现的智能控制系统，采用合适的传感器和控制算法，实现采摘过程的自动化控制，提高采摘效率和精度。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 熊雨浓,张铁中,林琳,等.基于solidworks与adams的果蔬采摘机械手联合仿真[j].农业工程学报,2018,34(15):176-184.

[2] 王文波,赵金龙,李洪跃,等.基于机器视觉的番茄采摘机器人研究进展[j].农业工程学报,2020,36(10):1-13.

[3] 孙明辉,王伟,王立鹏,等.设施果蔬采摘机器人研究现状与发展趋势[j].农业工程学报,2019,35(18):151-163.