菠萝采摘小机器设计说明书

作品内容简介：

本作品是通过大赛主题，在所学机械知识的前提下设计创作的，主要解决现有手工收割菠萝，劳动工作强度大，作业范围广，工作效率低的问题。他能够基本实现自动化，包括自动寻找成熟菠萝、自动夹取、自动切割、自动收纳。本装置工作效率高、效果好、成本低、实用性强，而且我们还设计了许多创新点并应用在本装置，大大提高了本装置的性能和工作效率。

一 、研制背景及意义

菠萝又名凤梨，为多年生草本植物，原产地为南美洲的巴西，是热带区域的四大名果之一。我国是菠萝种植大国，种植区域覆盖海南、广东、广西、云南和福建等省区。菠萝在满足人们消费需求的同时，又为农民的增收提供了一条途径。但是，目前我国菠萝的收割(获)还停留在手工收割(获)的落后方式上，菠萝收割后还需经过后续加工才能出售，菠萝的手工收割(获)不但劳动工作强度大，作业范围广，且工作效率低，消耗的成本高，并且大机器容易对菠萝造成损毁，严重制约了菠萝的产业化进程。因此设计了该产品。

二 、设计目的

为人类的现代生活提供一种工作效率高、效果好、成本低、实用性强，可一次性完成对菠萝进行收割、加工，以解决现有手工收割菠萝不但劳动工作强度大，作业范围广，工作效率低，且菠萝收割后还需后续加工才能出售的问题的机器。

三 、本实用新型的技术方案

本采摘装置，它由动力自走装置、寻找装置、夹取装置、切割装置、输送装置和储存箱构成，

四 、工作流程

1、菠萝采摘小机器通过动力自走装置和寻找装置找到成熟的菠萝，自动调整自己与菠萝的高度以及菠萝的大小并自动调整夹取装置的高度；

2、通过夹取装置夹住菠萝，之后通过切割装置快速向菠萝的根部切去，从而将菠萝从茎上摘取；

3、摘取之后夹子将菠萝放到输送装置上，经输送装置最终把菠萝放在储存箱里；

4、将一个菠萝完整摘取后，通过像头返回原来路线，继续对菠萝进行数据采集，进入下一个成熟菠萝的采摘过程。

五、原理及性能分析

1、随着科技的发展，传感器的应用越来越广泛，本产品通过摄像头信息采集的方式对菠萝的成熟程度以及大小进行确认，在单片机的数据处理下，按照规定等的步骤有条不紊的进行着抓取、切割、收纳入筐、搬运等一系列的步骤。

2、本采摘装置在设计上巧妙利用各种铰链链接，从而使得机器的运作水平有所提高，使得机器可以产生更大的力，不论是在切割上，还是在搬运菠萝上。

六、创新点及应用

1、动力自走装置采用履带式，履带能够很好的克服田间泥泞不平、阻力大等不利于装置移动的不良因素；

2、夹取装置采用适宜菠萝弧度的设计，能够很好的实现夹取，并且在夹取连杆上装有缓冲弹簧，这样不至于力度过大而将菠萝夹坏；

3、切割装置采用锋利的月牙铲，通过很快的速度将菠萝根部切断，这样简单、省力又省时；

4、利用ALIENTEK ATK-OV2640摄像头模块，采用1/4寸的OV2640百万高清CMOS传感器制作。具有高灵敏度、高灵活性、支持JPEG输出等特点。并且可支持曝光、白平衡、色度、饱和度、对比度等众多参数设置，支持JPEG/RGB565格式输出，可以满足不同场合需求。

5、本采摘机器体积小，在采摘上对菠萝单独作业，并进行独自的收纳搬运工作，不仅保证了菠萝的采摘质量，更是保证了菠萝的新鲜和完整性。

6、全自动对菠萝进行采摘。