輔助人工采摘蘋果裝置設(shè)計【含7張CAD圖帶開題報告】
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開題報告論文（設(shè)計）題目 輔助人工采摘蘋果裝置設(shè)計學(xué)生姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師一．選題的目的和意義21 世紀以來，隨著我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)改革建設(shè)的不斷深入，原始的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式正逐漸被各種機械所替代，但在蘋果采摘這一領(lǐng)域卻并沒有實質(zhì)性的研究突破。在我國大多數(shù)地區(qū)，蘋果采摘工作仍舊是純手工完成。這樣的生產(chǎn)方式不僅耗時費力，而且在采摘過程中，果農(nóng)需要不斷地爬高，存在一定的危險。本課題的研究就是為了減輕果農(nóng)的勞動強度，提高采摘效率，避免爬高帶來的意外傷害。二．國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外研究現(xiàn)狀：目前國外對采摘機械的研究主要是以采摘機器人為主。其研究思想是人機協(xié)作，即由人來完成尋找、導(dǎo)航、定位待采摘蘋果，由機器人來完成果實的采摘任務(wù)。機器人采摘蘋果可以極大地解放生產(chǎn)力，提高采摘效率，但其缺點也十分明顯。由于工作環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性，目前采摘機器人的智能化水平離實際應(yīng)用和商業(yè)化還有很長一段路要走。國內(nèi)研究現(xiàn)狀：我國從 20 世紀 70 年代開始研究果園采摘機械。受我國地域種植條件限制，此類研究主要以人工作業(yè)用的輔助機械為主。至 90 年代開始，由于市場因素帶動果樹種植熱潮，因此以市場需求為導(dǎo)向的各種簡易采摘器應(yīng)運而生。2007 年機械研究所研制出了我國第一臺多功能果園作業(yè)機，即 LG-1 型多功能自走式作業(yè)機。該作業(yè)機的研制成功，標志著我國果園由單一的采摘機械進入到了多功能作業(yè)的機械時代。在機器人采摘研究方面，我國尚處于起步狀態(tài)。2006 年我國出臺了“十一五”國家高科技研究發(fā)展計劃（863 計劃） ，提出了高科技技術(shù)項目《果園采摘機器人關(guān)鍵技術(shù)研究》 。近年來國內(nèi)許多高校也積極介入農(nóng)業(yè)機器人采摘領(lǐng)域的研究，取得了一定成果。在我國現(xiàn)階段內(nèi)蘋果種植方式主要是分散栽培，分戶管理。真正集中成片統(tǒng)一管理的大型現(xiàn)代化果園其實很少。所以就成本，技術(shù)等種種因素考慮，現(xiàn)階段內(nèi)果農(nóng)可以使用的采摘機械應(yīng)是以人為主，機械為輔的。即考慮到適用對象是果農(nóng)，并不具備系統(tǒng)的，專業(yè)的機電知識，所以設(shè)計出來的機械裝置應(yīng)合理可靠，操作簡便，成本低廉。三．課題研究內(nèi)容果農(nóng)在采摘蘋果時，導(dǎo)致采摘效率低的主要原因有：（1）果樹高矮程度不一，在采摘時需要利用短梯爬高或彎腰甚至蹲伏；（2）人工采摘蘋果時，有的蘋果根部難以折斷，耗時較長；（3）果農(nóng)在爬高采摘蘋果時，一次的采摘量最多有三到四個，需反復(fù)地爬上 爬下，既浪費時間增加了危險性。要提高采摘效率，實現(xiàn)本次輔助人工采摘裝置設(shè)計的目的，則必須考慮上述原因。 因此本課題的研究具體內(nèi)容如下：（1）了解果農(nóng)在采摘蘋果時所遇到的各種具體問題；（2）結(jié)合實際構(gòu)思輔助人工采摘蘋果裝置的基本結(jié)構(gòu)；（3）輔助人工采摘蘋果裝置的機構(gòu)設(shè)計和整體建模；（4）輔助人工采摘蘋果裝置的結(jié)構(gòu)可靠性分析；（5）通過 Creo 對輔助人工采摘蘋果裝置進行仿真研究。四．研究方案以及步驟本次畢業(yè)設(shè)計是以設(shè)計與實踐相結(jié)合的方式進行的，所以在撰寫論文的同時，也應(yīng)該結(jié)合實際情況對所要設(shè)計的機械裝置進行可行性分析，所以研究方案及步驟如下：第一階段：1）查閱相關(guān)資料，整理出所需的信息，形成文獻綜述和開題報告；2）明確設(shè)計要求，借鑒其他現(xiàn)有的研究思路；3）學(xué)習(xí)相關(guān)軟件。第二階段：1）深入研究，根據(jù)實際情況設(shè)計合理的機械結(jié)構(gòu)，初步形成設(shè)計方案；2）初步確定方案，并對其可行性、操作性能進行分析并改進；3）對改進后的計算方法演算，確定最終分析方案；4）繪制完整的裝配圖及零件圖。第三階段：對輔助人工采摘蘋果裝置進行仿真測試，并分析實驗數(shù)據(jù)，撰寫論文并反復(fù)修改，完成定稿。五.論文提綱題目：輔助人工采摘蘋果裝置設(shè)計摘要：關(guān)鍵詞：1.緒論1.1 輔助人工采摘蘋果裝置研究背景1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.3 輔助人工采摘蘋果裝置研究的目的和意義2.輔助人工采摘蘋果裝置構(gòu)型設(shè)計2.1 輔助人工采摘蘋果裝置總體方案設(shè)計2.2 輔助人工采摘蘋果裝置機械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計2.3 輔助人工采摘蘋果裝置傳動方案設(shè)計3.輔助人工采摘蘋果裝置設(shè)計方案的可行性論證4.輔助人工采摘蘋果裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 輔助人工采摘蘋果裝置的結(jié)構(gòu)尺寸確定4.2 輔助人工采摘蘋果裝置的傳動計算5.主要零件校核5.1 主要零件受力分析5.2 主要零件校核6.輔助人工采摘蘋果裝置的 Creo 仿真分析6.1 Creo 仿真軟件概述6.2 輔助人工采摘蘋果裝置的機構(gòu)仿真分析6.3 輔助人工采摘蘋果裝置的運動效果仿真7.結(jié)論六．預(yù)計完成工作量和工作條件1.初步設(shè)計輔助人工采摘蘋果裝置的技術(shù)條件及其結(jié)構(gòu)2.確定輔助人工采摘蘋果裝置基本結(jié)構(gòu)3.確定設(shè)計方案4.對主要零件進行受力分析及校核5.繪制裝配草圖及主要零件工作圖6.外文翻譯7.畢業(yè)論文工作條件：1）自主學(xué)習(xí)相關(guān)仿真軟件；2）查閱與輔助人工采摘蘋果裝置相關(guān)的文獻資料；3）校后工廠房各類機床設(shè)施及資料；4）專業(yè)老師的指導(dǎo)；5）動態(tài)仿真視頻錄制。七．存在問題及擬采取的解決措施問題：1.在保證工作效率的前提下，如何使結(jié)構(gòu)盡可能簡單，方便操作。2.材料如何選取。擬解決的措施：對于第一個問題來說，要使結(jié)構(gòu)盡可能簡單，并不是在前期設(shè)想中就可以解決，而是在整個設(shè)計過程中，遵循機械零件的設(shè)計準則，對機器的主要要求等，不斷改進，不斷優(yōu)化，以期能夠得到最優(yōu)的解決方案。對于選取材料，應(yīng)以經(jīng)濟性要求，質(zhì)量小的要求為準則，結(jié)合機械裝置工作要求來選取。參考文獻[1]孫偉，張曉光，張魁松.可控式蘋果采摘裝置設(shè)計.遼寧工業(yè)大學(xué)機械工程與自動化學(xué)院.2017.4[2]張晉婷，張建，郭玉明.蘋果采摘裝置的研究與探討.《電子世界》2014 年第十期 505-506.[3]國內(nèi)外果園采摘機械研究與發(fā)展趨勢探討.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)文獻綜述[4]劉貫博.從日本果園機械化現(xiàn)狀看我國果園機械發(fā)展趨勢.1994.[5]陳翊棟，劉軼.果樹氣動剪枝機工作原理及現(xiàn)狀.農(nóng)業(yè)機械.2008.[6]濮良貴，陳國定，吳立言.機械設(shè)計.高等教育出版社.2016.[7]劉長林，楊麗，張鐵中.果蔬采摘機器人研究進展.2008.5.[8]羅平，王桂蘭，李英嬌.我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展方向.2010.9.[9]王建超.懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺設(shè)計.2013.6.[10]Kumhala F Kavka M Prosek V. Capacitive throughput unit applied to stationary hop picking machine.Computers and Electronics in Agriculture.2013.指導(dǎo)教師意見及建議（從選題、理論與實證準備、研究（設(shè)計）方法、工作安排等方面給出評價，并提出指導(dǎo)意見）：指導(dǎo)教師簽名：年 月 日畢業(yè)論文工作組意見及建議畢業(yè)論文工作組組長簽字： 年 月 日注：1.此表由學(xué)生填寫后，交指導(dǎo)教師簽署意見，經(jīng)畢業(yè)論文（設(shè)計）工作組審批后，才能開題。2.此表隨畢業(yè)論文裝訂并由學(xué)院存檔。