目录1引言-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -1.1题来源及研究的目的和意义 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -1.2本课题国内外研究现状--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -1.3本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路 --------------------------------------------------------------------------- - 3 -1.4完成本课题需要的工作条件及解决的办法 ------------------------------------------------------------------------------------- - 4 -1.5 方案及进度计划------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 4 -2.机械的总体设计------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 4 -2.1苹果采摘机工作流程 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 6 -2.2机械手臂设计---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 7 -3.苹果采摘机械动力控制机构的设计 ---------------------------------------------------------------------------------------------- - 11 -3.1输送机构传动方式 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 11 -3.2V带传动的失效形式及设计准则-------------------------------------------------------------------------------------------------- - 11 -3.3V带传动设计步骤和传动参数选择 ---------------------------------------------------------------------------------------------- - 11 -3.4齿轮箱齿轮结构----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 12 -4. 苹果采摘机械行走机构的选择 --------------------------------------------------------------------------------------------------- - 16 -4.1行走机构 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -5.苹果采摘机输送装置的选择 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -5.1带式输送机 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -5.2 装筐输送机构 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -6.部位仿真模拟分析 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 18 - 总结 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 21 - 致谢 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 22 - 参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 23 -1引言1.1题来源及研究的目的和意义随着中国农业的不断发展，果园业也得到了很大的发展。

由于果园占地面积相对狭小，而且果树之间的间距很小，果树生长性状复杂，这就给对果园的果类采摘等带来了巨大的麻烦。

为了节约人们的体力劳动，设计一种苹果等果类采摘机械装置是非常必要的，专门应用于果类采摘。

可爬坡、越埂、阶梯性强。

广泛适用于平原、山区、丘陵、温室等区域种植的果树果类采摘收获。

1.1.2研究的意义我国是世界第一大苹果果消费国，也是世界第一大苹果生产国。

苹果种植业的迅速发展提升了果园机械的市场需求。

采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33%～50%，目前我国的苹果果采摘绝大部分还是以人工采摘为主。

苹果采摘作业比较复杂，季节性很强，若使用人工采摘，不仅效率低、劳动量大，而且容易造成果实的损伤，如果人手不够不能及时采摘还会导致经济上的损失。

使用采摘机械不仅提高采摘效率，而且降低了损伤率，节省了人工成本，提高了果农的经济效益，因此提高苹果采摘作业机械化程度有重要的意义[1]。

苹果采摘机械在果园规模化发展和规范化管理的地区应用更能突显其显著特点。

用机械代替传统的人力操作完成苹果采摘作业，既能减轻工人的劳动强度，提高功效，还可降低生产成本，提高经济效益，同时又能抢农时，减少损失，为果树生长发育创造良好环境，促进果品优质高产[2]。

1. 2本课题国内外研究现状1.2.1国外果园采摘机械的发展现状上世纪40年代以英、美、法为首的西方国家率先开始苹果等水果的机械化采摘研究，已经针对酿造等特殊用途的苹果实现机械化采摘。

然而，人们期待的仿生学机器人的研究和开发正在进行当中，当下人工智能技术尚不能使机器人像真实人一样完成采摘工作。

目前国外对采摘机械的研究是以采摘机器人为主。

国外苹果采摘机械采摘主要有振摇式、撞击式和切割式三种类型。

其中，振摇式是利用外力使树体或树枝发生振摇或振动，使苹果果实产生加速度，在梗连结最弱处与果枝分离而掉落。

撞击式是撞击部件直接撞击果枝或敲打牵引果枝的棚架振落苹果果实。

切割式是将树枝或果柄切断使果实与果树分离的方式，又分为机械切割式和动力切割式。

国外对果园采摘机械的研究始于上世纪40年代初，以美国、法国、英国为首的西方国家较早开展此方面的研究。

于40年代中期开始，美国开始研究振摇式采摘机械，用来采摘胡桃、苹果和杏等水果，到50年代中期，利用振摇果树方式收获水果的采摘机械在欧美国家得到了发展和普遍应用，出现了拖拉机驱动的振摇采摘机。

60年代，振摇采摘机械的结构由单一的定冲程推摇机发展到惯性式振摇机、气力振摇机、使用动力驱动橡胶棒冲撞果枝振落果实的撞击式机械等多种类型的果园采摘机械。

当时的机械采摘工作效率普遍较低，采摘的损伤率还较高，也不适用于采收易损伤、完好率要求较高的鲜食用和贮藏的苹果[3]。

60年代中期，美国研究出液压升降平台车，配合采摘工具使用，使得采摘效率大大提高。

自60年代后期，欧美一些国家将水果采摘机械与果树的培育和修剪结合起来研究，例如修整树形使之适合机械化作业。

直至70年代出现了各种动力切割式采摘机械，例如油锯、气动剪。

日本的果园种植地形与我国南方地形极为相似，许多在平地上使用的果园机械在丘陵地形上并不适用，故此在20世纪90年代初，日本开始研究陡坡地果园的机械化。