1. 研究目的与意义
在世界各国推广农业机械化的历史进程中，大多数国家都认识到果蔬采收技术的机械化水平是阻碍农业机械化水平提高的主要障碍之一。果蔬采收存在周期短、采收时期集中、工作强度高的问题，并且采收工作量占总工作量的比例大、劳动力短缺、人工成本高等问题较多。因此，降低采收工作强度、提高果蔬采收效率和采收机械智能化水平，是提高中国农业现代化水平的内在必然要求。
在我国，果树种植产业是我国农业中的重要产业之一，近几十年来，我国果树种植产业规模和产量有大幅度的增长，其中苹果产量居世界第一位。果蔬采摘是整个生产链中最为耗时、费力的一个环节。
采摘机器人是现代农业的重要装备之一，是未来智能农业机械的发展方向，采摘机器人可以通过编程来完成这些作物的采摘、转运、打包等相关作业任务，是具有感知能力的自动化机械收获系统。当采摘机器人设计进行采摘各种作业时，需要先到达采摘位置，然后由机器视觉系统识别出可采摘的果实并发出相关方面的指令，继而采摘手执行一系列指令，主要包括夹持优质农副产品、采摘农产品、将果实转移到相应集结点，完成一次果实的自由采摘工作，而后采摘手复位，进入等待指令状态。同时农业采摘漫长且具有非结构化或半结构化的特点，导致其场景复杂度远远低于工业整体环境。虽然现在有许多机械采摘机器人能采摘果实，但是精度和力度仍然是一个严重的问题，所以需要人工智能、宽度和深度学习等新型技术也应用于采摘机器人的技术开发之中。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
对苹果采摘机的底座支撑机构、伸缩机构、采摘机构、装运机构和行走机构等进行结构设计；
1、对整个装置进行外部架构和结构设计，包括尺寸，工作原理与流程等。整机尺寸依照苹果树高度，田间作业理念，收集车采用铝型材搭建整体框架，外壳采用尼龙壳体，车上装有承重网架以及下面的收集箱。
3. 研究的方法与步骤
研究方法：
首先对苹果树的生物学特性和栽培方式进行了调查，总结了果树高度、苹果疏密程度以及果园路况等采摘条件，以此确定采摘小车各模块的结构尺寸，例如采摘杆的长度、升降杆的升降高度以及末端机械爪的结构尺寸等。
然后利用Solidworks进行三维建模，采用自上而下的设计理念对采摘车进行模块化设计，并对各模块进行虚拟装配。
4. 参考文献
[1]机械设计，孙志礼主编，东北大学出版社，2000；
[2]材料力学，刘鸿文主编，高等教育出版社，1991；
[3]机械制图，大连理工大学工程画教研室编，高等教育出版社，1993；
5. 计划与进度安排
1) 2024-12-10～2024-2-20 查阅文献资料，进行文献综述，翻译英文文献。
2) 2024-2-20～2024-3-20 撰写开题报告，进行苹果采摘机械设计的方案设计。
3) 2024-3-21～2024-4-10 查阅相关资料，进行苹果采摘机械的建模装配。
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