推剪式櫻桃采摘器設(shè)計與試驗(yàn)*

余傳佩，Ampazidis Yiannis

(1. 九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，江西九江，332007； 2. 佛羅里大學(xué)IFAS，美國佛羅里達(dá)，34142)

0 引言

新鮮櫻桃是一種廣受全球喜愛的水果，在世界各地廣泛種植，比如美國、智利和中國等。新鮮櫻桃的收獲窗期很短，通常只有1～2周時間，而且果實(shí)嬌嫩，特別容易碰傷。另外，為了保存和食用方便，要求帶果柄一起采摘。目前新鮮櫻桃基本上還是依靠手工采摘[1-2]，是一種勞動密集的作業(yè)。在美國，隨著市場上的熟練工人數(shù)量不斷減少，勞動力成本不斷增加[3-5]，這使得勞動力成本占新鮮櫻桃生產(chǎn)費(fèi)用的50%～60%[3-5]。在我國，隨著人口的老齡化和農(nóng)業(yè)勞動力的減少，勞動力成本的增加給新鮮櫻桃種植的可持續(xù)性帶來了很大的壓力[3, 6]。因此，研發(fā)機(jī)械化程度較高的櫻桃采收機(jī)械，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的市場前景[3-4, 7]。

從1960年開始，新鮮櫻桃的機(jī)械化采摘就已經(jīng)陸續(xù)有人在研究。諾頓等開發(fā)了后備箱液壓振動式收割機(jī)，用于采摘傳統(tǒng)形式果園的甜櫻桃，可實(shí)現(xiàn)對果園里80%～90%的櫻桃機(jī)械化采摘，但是該收割機(jī)會導(dǎo)致相當(dāng)大的水果和樹木的損傷[8]。彼得森等開發(fā)了一種集成的機(jī)械化收割機(jī)，通過敲擊樹枝的方式來收獲新鮮櫻桃果實(shí)。然而機(jī)械成本較高，不能實(shí)現(xiàn)選擇性采摘，且只能采摘特定樹型上的櫻桃，并會造成一些嚴(yán)重的樹皮和果實(shí)的損傷[9]。Tanigaki等[10]開發(fā)了一種機(jī)器人收獲系統(tǒng)，采用計算機(jī)圖像識別櫻桃果實(shí)，通過機(jī)器手夾住果實(shí)后拉斷果柄的方式來實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動采摘。……