简易型水果采摘机

一、选题名称：
简易型水果采摘机
二、选题背景：
随着时代的发展，国民生产总值的增长，我国的经济总量正在持续增长，而农业在人们的生活中扮演着重要的角色，它是人们生活的最基本保障，农业的发展也成了人们生活水平的伊个重要标志。

现代农业向着机械化的时代发展，机械正在逐渐代替人们原始的劳动工具和原始的劳动方法，而且现代农业正呈现着前所未有的发展潜力，机械化的农业时代具有效率高、安全、便捷的特点。

在黄土高原上和其他地方有很多果农，他们用自己朴实的劳动为现代大城市的人们培育了大量的优质水果，但是一直以来在很多地方，人们还用着原始的人工采摘方法，现代的大型采摘机器又太过昂贵，人们在考虑自己的经济利益的同时不得不放弃机械采摘的高效率方法。

鉴于大多数农民不能承受大量的经济压力，从而设计简易的水果采摘机，方便农民采摘水果，也提高了农民的工作效率。

现在市面上的水果采摘机品种繁多，已申请专利的有二十个左右，每个产品有各自的特点，价格也大相径庭，人们有很多的选择余地;电动、手动、自动的，但是大多数体积都比较笨重，人本在采摘过程中有不适应感。

简易水果采摘机的原理很简单，和剪刀的原理是相同的杠杆原理。

人们用手里的手柄就可以简单的采摘果树高处的水果，结构简单，容易操作，安全舒适，可以实现不同高度和不同大小水果的采摘，而切还可以执行水果套袋任务，同时把执行机构的支架用作喷洒农药的支撑结构，实现了多用途。

如果投放市场可以成为果农的好选择！该简易水果采摘机也有不足的地方，结构简单，是非自动的···如果人们举着时间过长会有疲劳酸痛的感觉，而且水果在输送带里面可能会有擦伤，损坏水果造成不必要的经济的损失。

简易水果采摘机与其他同类机器相比结构简单，价格便宜，容易操作，而且可以满足不同高度的水果采摘任务。

把人们常见的、普通的剪刀杠杆原理利用进来，实现了农业的需求，果农都能接受，是他们的最佳选择.
三、方案的总体描述、拟实现的功能与应用场合及特点：
（1）、方案的总体描述：
总是在农村看见农民很吃力的爬上果树，或者站在梯子上进行水果，一方面不安全，另一方面对果树的树皮也不好。

为此设计简易水果摘机。

该水果采摘机最大的特点就是简易、方便、便宜、该水果采摘机结构简单，其中包括操作手柄1，工作杆2，反弹弹簧
3，执行机构架4，手柄架5，执行采摘刀片6，水果运送带7。

其中执行机构架的B段和运动杆是可伸缩杆，用以满足不同高度的采摘任务。

当果农驱动操作手柄的时候，根据杠杆原理，可驱使执行采摘刀片进行剪切，水果被剪切后，顺着用棉质材料制成的水果运送带掉进水果筐里面。

棉质的水果运送带可保证水果表面不受摩擦，从而保证了水果的质量和质地。

（2）、该发明拟实现的功能：
通过简易水果采摘机可以实现简单方便地采摘任务，而且要实现不同高度的水果采摘任务;对于不同大小的水果也要有不同的水果采摘口来适应不同大小水果的采摘，为保证水果鲜美和不被昆虫破坏，该采摘机在换掉说过采摘刀片的时候，可以实现水果套袋；换上农药喷头的时候还可以实现高位水果喷洒农药的完成。

当设计更多到头的时候可以实现不同水果用一种机器采摘，真正实现多用途，提高农民的工作效率和现代农业的机械化程度。

（3）、产品的应用场合及其特点
应用场合：大中小型果园的水果采摘，对于苹果、桃子、鸭梨、杏、李子等类球形水果的采摘，水果树木高大，高位水果不易采摘，人工采摘费时费力的情况下，均可使用该简易型水果采摘机。

对于高位的水果农药喷洒任务，高位、树枝头等人不易够得着的水果套袋任务。

特点：与以前的水果采摘机相比，该型水果采摘机有简单、容易操作、价格便宜、用途较多，机器采摘对水果的损伤小，机器材质都用塑料制成，轻便，采摘效率高而且到头等可以进行二次更换，产品的利用率提高。

四、工作原理与结构：
（1）、工作原理及工作原理图:
该水果采摘机结构简单，其中包括操作手柄1，工作杆2，反弹弹簧3，执行机构架4，手柄架5，执行采摘刀片6，水果运送带7。

其中执行机构架的B段和运动杆是可伸缩杆，用以满足不同高度的采摘任务。

当果农驱动操作手柄的时候，根据杠杆原理，可驱使执行采摘刀片进行剪切，水果被剪切后，顺着用棉质材料制成的水果运送带掉进水果筐里面。

棉质的水果运送带可保证水果表面不受摩擦，从而保证了水果的质量和质地。

当果农把采摘刀片更换为套袋装置，便可以进行水果的套袋工作，方便快捷，效率高。

同时果农也可以用采摘机的执行架作为支架进行农药喷洒工作，综上所诉，该简易
型水果采摘机实现了农业生产中的不同工作的集中化。

简易型水果采摘机原理示意图
（2）、分析计算：
N=3, ph=4 所以：该执行机构的自由度为：
f=3x3—2x4=1
即该机构具有唯一的运动方式一般水果树的高度在3—4米之间，所以该机构操作杆的长度也应该设置在该高度范围左右，又由于执行杆和支撑杆都市可伸缩杆，所以该产品的正常状态下的长度为1米左右。

这两个杆设置为四个短节，拉长后可达到果树的高度。

对于水果运送带，由于它必须通到地面且为防止与地面发生严重的碰撞，所以运送带要比执行杆长1米左右，即就是运送带在5米左右的长度。

到头的直径要比一般水果大，设置为12cm左右即可。

三、其余说明：
该水果采摘机的刀头是圆形的，半径在12—15cm左右,两个刀片都为半圆形的；套袋的刀头与采摘刀头是不一样的，设计为可以拖住水果套袋，且要能够自动将套袋口封住；将刀架去掉后可以安装农药喷头进行农药喷洒，执行机构架可作为农药喷洒管的支
撑机构拖住管子。

由该采摘机还可以衍生出其他的水果采摘机，只需要将刀架口和刀头改变一下。

五、总结：
（1）、采用的的思维方法和技巧
#智力激励法:每个发明创造都离不开智力的激励，每个人的智都是有待开发的，做这次创新论文，同样我的智力得到了激发。

刚开始没有一点思路，但是当自己坐下来慢慢想的时候就可以萌生出许多想法，然后再联系实际生活，把想到的东西啊想着把他引用到实际生活中去，看到的东西都可以激发自己的智力，只要好好想。

#类比法：类比法是指用待发明创造的对象与某一具有同一属性的已知事物进行对照类比，以便从中得到启发从而进行发明创造。

以前的水果采摘机品种多，各有千秋，但是相比下来，他们都有一个通病，就是比较笨重和繁琐，用起来不方便，所以自己感觉发明一种简易的水果采摘机是很有必要的。

#设问法：设问法是通过有关问题的形式去发现事物的症结所在并继续发明创造的一类技法。

在此次创造过程中，我多次反问自己。

刚开始就想着他能够采摘水果就可以了，但是最后发现不仅可以采摘水果，还可以实现水果套袋机械化，还在问自己有没有其他的用途，最后发现还可以用来喷洒农药，由当初的单一功能扩展到三个功能。

刚刚开始我想把机器的执行机构架用钢铁做成，后来发现如果用钢铁的话会比较重，所以反思一下其实用硬塑料就可以了。

（2）、体会：
这是一次对我们来说这是一个比较难的任务，因为以前就没有过这么比较专业的论文写作。

从开始想做什么课题就比较难，但是经过冥思苦想，联系生活实际，想出了水果采摘机这一个想法。

从开始背景描述，后面的描述都是比较的难的,但是自己还是通过一步步想，最后将这个任务完成。

通过这次作业，我感觉到科学的严谨和神秘，每一步的计算都要很仔细，一个产品的问世要经过很多的步骤和很多的努力。

同时在这个过程中也锻炼了自己的思维，也是一个应用专业只是解决问题的过程，对自己是一个小的锻炼，对自己以后走上工作岗位也是一个借鉴。

六、参考文献：
1、徐斌，便携式水果分级采摘器的原理及应用。

内蒙：《现代农业科技》2007年第13期
2、卢伟; 宋爱国; 蔡健荣; 孙海波; 陈晓颖，采摘机器人结构设计及运动学算法。

东南大学学报(自然科学版)，2011年1月。