摘要：采用UG软件进行装置的三维造型，设计了一款便携式水果采摘机，经过试验仿真和实际调试，将实物制作分为伸缩手柄和采摘装置两大部分。实践表明，该采摘机运用了简单机械原理，将机械传动机构作用于伸缩手柄与橘子的切割采摘，达到了协助果农方便快捷的采摘上顶端橘子的目的。
关键词：说明书、研究背景意义、设计方案、前景
日常生活中，果农需要通过爬树才能采摘果树上顶端的水果，有很大的危险性，这也是果农面临的数大难题之一。对此我们专门设计了一款针对上顶端成熟水果采摘的装置。本新型采摘器能够做到让果农在地面进行上顶端水果的采摘，提升了水果采摘时的效率，并使果农的工作环境更加安全。基本思路：由一手握紧伸缩手柄以通过按钮控制手柄高度；另一手则以另一按钮控制直流电机，通过旋转刀片以使果柄被割断，最终达到采摘水果的目的。从而实现果农采摘水果方便快捷的需求以及使作业环境更安全的目的。
该采摘机主要由伸缩手柄和采摘装置两大部分组成，按照运动方式的不同，采摘机的功能大致归纳如下：
1：伸缩手柄的伸缩运动。握把上装有控制电机的按钮可以直接控制笔式直线的伸缩运动从而控制采摘高度的改变。
2：采摘装置的运动：利用旋转桶和运动刀片配合剪切树枝。
一．研制背景及意义
需求：我国是世界第一大水果生产国，也是世界第一大水果消费国。水果采摘作业是林果业生产中非常重要的环节，水果采摘机械使用可以解决人工采摘时所出现的劳动强度大、效率低、成本高等不足。但我国水果采摘作业机械化程度低，因此水果采摘作业对辅助人工采摘机械有广泛的需求。人工采摘劳动强度大，而采用辅助人工采摘机械采收能减轻人们的劳动强度、节省成本、提高效率，并提供更多利润。加之未来人口老龄化趋势，人工成本必会上升，因此辅助人工采摘必将具有巨大的经济效益和广泛的应用前景。
国内外相关研究现状
1.1国内果园采摘机械现状
中国是世界上最大的水果出产国，居全球13个产量超1000万吨的国家之首。截止2015年末，全国水果（含瓜果）总面积1536.71万公顷，较“十二五”期初增加143.38万公顷，增长10.3%，年均增长1.6%。其中，园林水果种植面积1281.67万公顷，比“十二五”期初增加127.28万公顷，增长11.03%年均增长1.62%。水果采收作为果园生产全过程中的一个重要环节.具有季节性强和劳动密集型的特点。所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的35%~45%。目前我国的水果采摘绝大部分还是以人工采摘为主。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。
二．结构设计方案
此款辅助人工水果采摘装置主要由伸缩手柄和采摘装置两大部分构成
伸缩手柄:由一个下握把，两组固定螺栓螺母和一个笔式直线电机构成。
下握把是用ø65×420的尼龙棒经过车床进行车削并用钻床进行定位打孔。笔式直线电机外径ø33，电机中的伸缩杆形成为0.5米，电机极限长度可达1.5米，推力8N。整个伸缩手柄中最重要的组成部分是笔式直线电机，直线电机可以将电能转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。伸缩手柄的目的是采摘果树上不同高低位置的不能人工采摘的果实，在笔试直线电机的作用下，将电能转换成直线运动机械能，伸缩手柄可以做到自由伸缩，根据果实的不同高低位置调节长短。下握把主要起辅助作用，它方便人的采摘操作，并且上面有按钮可控制直线电机的伸缩和遥控采摘装置的刀片运动。
直线电机是一种将电能转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。其运动速度快效率高，相对很多其他辅助人工水果采摘装置来说，笔式直线电机的加入，使得装置成本较低，性比价大大提高
图 1水果采摘机整体图
采摘装置: 采摘装置整体是一个采摘桶，主要由旋转桶和电机组成，旋转桶由刀片运动配合旋转旋转摘果，电机主轴逆时针旋转，从而带动旋转桶逆时针旋转。进一步达到高效采摘，且果实树枝的损伤率被降低。
图 2采摘桶
预计应用前景
（一）经济实用
随着经济的不断发展以及生活消费观念的改变，人们越来越重视营养均衡身体健康。中国不缺乏水果种植基地，但水果销量高，仍然供不应求。相比于大部分辅助人工水果采摘机械，人工采摘成本低。由于辅助人工水果采摘机械的出现，也因为水果采摘效率高，水果树枝损害率低等方面的效果显著，而备受大、中型水果种植基地的欢迎
（二）市场对水果采摘机械庞大的需求量
在水果的生产作业中，收获采摘是整个生产中最耗时最费力的一个环节。水果收获期间需投入的劳力约占整个种植过程的 50%~70%。采摘作业质量的好坏直接影响到水果的储存、加工和销售，从而最终影响市场价格和经济效益。水果收获具有很强的时效性，属于典型的劳动密集型的工作。市场对水果采摘机械的需求量日渐庞大，扩大水果采摘机械的覆盖率迫在眉睫。
参考文献：
[1]便携电动式水果采摘机设计[J].段文婷，何家成，彭铜杰，蒋猛.中国农机化学报.2015（01）
论文作者:冯庆1,王胜2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/7
标签：水果论文; 伸缩论文; 手柄论文; 装置论文; 直线论文; 电机论文; 作业论文; 《基层建设》2018年第33期论文;