一、总体设计方案
棘卫者--全流程防损型榴莲智能采收机器人通过智能检测系统:搭载红外检测装置与无人机,精准识别果实成熟度、大小及空间位置,降低误摘率。然后再以自适应采摘 机构:液压伸缩机械臂配合可移动式液压剪,灵活适应不同果形与大小;机械爪托住果实,避免坠落损伤,显著降低损耗。最后采摘完成后通过集成升降存储仓,实现“检测-采摘-存储”全自动闭环,大幅提升效率。
二、工作原理
第一阶段:无人机从机仓中飞出,然后对周围环境进行检查,随后规划出一份最优的工作路线防止机器工作时发生碰撞等意外,造成一些不必要的损失。
第二阶段:主机接收到无人机规划好的路线,然后根据路线进运作,在到达指定位置时,机械臂开始自动调节好位置,然后用机械爪对果实进行夹取,便捷式近红外设备开始对果实进行检测其是否成熟,检测到成熟时气动剪开始运行,然后剪下果实。
第三阶段:剪下果实后,便捷式可拆卸运输仓根据滑轨结构上升到机械爪下方,然后机械爪松开放下果实,果实掉落到仓内,在达到35kg左右时,运输仓滑下,滑到下方存储仓上方,随后运输仓打开仓门将果实放下,放完后运输仓仓门关闭,继续上升重复运行,直至存储仓达到极限 75kg 时停止工作,存储仓自动下降,到达底部打开仓门,放下果实。
三、机械产品设计特点
防损伤采摘设计:配备了红外检测装置,可以对榴莲果实的成 熟度以及大小进行检测,加上可移动液压剪刀配合机械臂进行调整机 械臂大小,剪下果实通过机械臂夹持能有效防止果实掉落。
液压支撑装置:采用四向液压支腿阵列,配备地面压力感应模块,可实时调节各支腿伸缩量以应对各种坡地作业。通过惯性传感器+液压阀联动,当检测到机身倾斜时,立即锁死支腿液压缸。
自动升降存储仓:仓内配备压力传感器,当压力到达60KG左右时自动下降。
四、产品输出装配图:

五、部分零件图:


六、应用前景
从政策环境来看,本项目高度契合国家"十四五"规划中关于农业机械化智能化发展的战略方向,可享受农机购置补贴、研发费用加计扣除等多项政策红利。同时,随着"一带一路"农业合作的深入推进,也为产品出海创造了有利条件。
经济价值:
从经济效益角度分析,该设备能够将传统人工采摘 20%-30%的损耗率降低至 5%以下,单机日采收量可达人工的 3-5 倍。以单台设备服务 100 亩榴莲园计算,每年可为种植户节省人工成本约 15 万元,减少果实损耗带来的经济损失约 8 万元,投资回报周期可控制在2年以内。
社会价值:
作为农业机械化与智能化深度融合的创新成果,在当前农业产业升级浪潮中展现出 显著的市场竞争优势和商业价值。有效解决了传统榴莲产业面临的三大核心痛点:采收效率低下、果实损耗率高和人工安全风险。