产品简介

一、开发背景

中国作为世界水果生产与消费大国，水果总产量庞大，菠萝作为热带水果深受喜爱，但其采摘困难，人工采摘效率低、劳动强度大。当前菠萝机械化采摘研究虽有一定进展，但仍存在采摘效率低、对植株损伤大等问题。因此，本研究旨在开发新型高效、智能的菠萝采摘机械，提升采摘效率，减轻劳动强度，保护植株，推动菠萝种植业的机械化、智能化升级。

二、结构说明

（一）视觉识别

该部分核心在于microROS系统与上位机的配合。microROS负责将菠萝的图像信息实时传输至上位机。上位机接收到这些信息后，利用OpenCV进行图像处理，准确捕捉菠萝的位置，为后续采摘提供精准坐标。

（二）采摘装置

采摘装置由伸缩机构、升降机构和采摘夹板组成。在视觉识别的引导下，小车精确定位到菠萝所在位置。随后，伸缩机构将采摘夹板送至菠萝上方；升降机构则驱动夹板下降，直至菠萝果实位于两夹板中央。最后，夹板收紧并启动旋转机构，利用旋转力将菠萝果实掰下，完成采摘动作。

2-1采摘装置三维图

（三）传送装置

传送装置主要由升降机构和蜗轮蜗杆机构构成。采摘完成后，升降机构再次发挥作用，将采摘装置升至合适高度。随后，蜗轮蜗杆机构启动，带动采摘装置旋转，将菠萝果实平稳传送至分选装置上方，准备进行下一步的分选。

2-2传送装置三维图

（四）分选装置

分选装置采用辊筒设计，通过链条与链轮的配合驱动辊筒旋转。辊筒之间留有不同间距，可根据菠萝果实的大小进行智能分选。果实落入相应大小的辊筒间距中，从而实现菠萝的分级处理。 

2-3分选装置三维图

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三、实现功能

（一）精准识别

视觉识别系统利用高分辨率摄像头捕捉菠萝图像，经过图像采集、处理以及识别与定位等步骤，能够准确判断菠萝的成熟度和位置信息。这为后续的采摘、传送和分选提供了关键的决策依据，确保只采摘成熟的菠萝，提高果实的品质。

（二）高效采摘

采摘装置中的伸缩机构、升降机构和采摘夹板相互配合，能够快速、准确地将菠萝从植株上采摘下来。夹持机构和旋转机构的设计，使得采摘过程稳定可靠，不会对菠萝造成损伤。同时，动力与传动系统提供足够的动力，确保采摘装置能够在各种复杂环境下高效工作。

（三）平稳传送

传送装置的升降机构将采摘下来的菠萝升至合适高度，蜗轮蜗杆机构则负责将果实平稳地传送至分选装置上方。丝杆传动的结构设计保证了传送过程的稳定性和耐用性，避免了果实在传送过程中出现滑落或损坏的情况。

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（四）辊筒分选

分选装置采用辊筒设计，通过链条与链轮的配合驱动辊筒旋转。根据菠萝果实的大小调整辊筒间距，实现对果实的分选。

四、使用说明

（一）运转过程操作

需要在运转前因地制宜，调整各方面的参数，以保证正常运转。如果长时间不规则运转或停止，请迅速按下紧急制动按扭。

（二）关闭操作

    当采摘工作完成后，按下停止按钮，停止采摘装置和传送装置的工作。采摘夹板回到初始位置运动部件停止运动。

（三）关闭系统

关闭视觉识别系统、电源。对采摘机进行简单的清洁，清除可能附着在上面的菠萝残渣、泥土等。