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内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:水果自动升降采摘装置
学校名称:青岛黄海学院
参赛队伍:飞翔
参赛学生:田中华 王宇航 张金  
指导老师:刘培学 冯飞  

详细说明

本项目的采摘升降机器人是一种兼具自动控制和远程人工辅助控制功能的机器人,主要由机械结构和控制系统两大部分组成。机械结构包括移动平台、升降支架、机械臂和末端机械手,控制系统采用单片机作为核心处理器。

本项目主要由上方的采摘部分和下方的移动升降部分组成。采摘部分具体由处理机械爪、压力传感器、超声波等感应仪器组成;移动升降部分则由步进电机、菱形状的升降支架与自动控制车轮组构成。本作品将一般升降机的液压修改成了步进电机,便于自动控制;底部通过履带移动,在任何地面上都可以保证稳固;机械爪准确地抓取相应的物品,自主计算合理的摆放位置放置,节省人力、物力。

采摘时,履带移动平台运动到指定位置,升降支架由强力步进电机提供动力按三级高度升降,机械臂5自由度旋转,机械手通过控制系统的光电传感器、超声波传感器来判断水果位置,抓取需要采摘的对象,控制系统的驱动装置为其提供工作所需要的动力。控制系统的压力传感器可控制机械手夹取水果的压力,确保水果不被压伤、刮伤,机械臂自由伸缩,完成水果采摘及放置工作。本作品支持远程控制,通过与手机,可以完成人工避障、抓取及装载摆放。

在未来工业必定会走向全自动化的趋势下,本作品顺应潮流,极大节省出人力和物力,变相节省了资源。本作品机械臂和机械手的体积小、重量轻,采用千斤顶施力,控制简便。机械臂采用“最短路径”原则,降低能耗。装载过程中自主计算分类摆放,降低二次挑选工作量。通用性好,可运用于水果采摘类行业和家庭乃至社会各行业中。该产品相比于人工更加精确,极大提高工作效率。

 我国的农业自动化产业落后,产业生产主要靠人为劳动,工作效率低下。针对这一现状,我们设计了这个自动采摘升降机器人,它通过将人力采摘转换成自动采摘,减轻工人负担,提高工作效率,同时促进中国的农业自动化产业的发展。在未来农业必定会走向全自动化的趋势下,自动采摘升降机器人顺应潮流,凭借其精确度高、体积小以及全自动化等特点,可广泛应用于水果采摘行业,大幅度提高工作效率,节省人力、物力资源,有极大的应用价值。我国果实采摘向机械化、智能化方向发展是必然趋势。本装置的开发,提高水果采摘工作效率,降低人工和时间成本,也为其他相关工作提供理论依据。该产品应用于市场,能够节省大量的人力物力资源,极大的提高工作效率,全自动化的操作也会减轻果农的负担。本作品顺应潮流,迎合市场需要,有极大的应用价值,因此有很好的市场前景。

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