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题目：猕猴桃采摘机械手设计与试验
[摘要]:
目前猕猴桃的收获方式主要是人工采摘为主，这种收获方式需要投入大量的人力和物力，存在劳动强度大，工作耗时、成本高的问题。猕猴桃采摘末端执行器传统的采摘方式是夹持果实进行拉拽或旋转，该采摘方式对果实的损伤较大，存在损伤率高、采摘效率低的问题。因此，研究猕猴桃果梗分离运动采摘末端执行器对于推进猕猴桃机械化无损采摘产业的发展具有重要意义。
关键词： 猕猴桃 采摘 机械手 末端执行机构
1 前言
猕猴桃原产中国，被誉为“水果之王”，含有丰富的矿物质，包括丰富的钙、磷、铁，还含有胡萝卜素和多种维生素，对保持人体健康具有重要作用。深受消费者青睐，这也使得猕猴桃产业的发展越来越快。然而随着猕猴桃产业的发展，猕猴桃种植、授粉和采收等环节大量依靠人力逐渐成为本产业的限制因素。我国是世界上最大的农业国之一，猕猴桃种植面积世界第一，实现农业机械化和现代化是必走之路，能大大增加我国猕猴桃产业的现代化程度，提高效率，降低了在采摘方面不必要的损失与时间的浪费，同时大大降低了采摘工人的劳动强度。第十三届全国人民代表大会《草案》提出后脱贫时代的乡村振兴，要坚持农业农村优先发展，全面推进乡村振兴，在农业机械方面体现在要建成10.75亿亩集中连片高标准农田，农作物耕种收综合机械率提高到75%，让农民增收受益。农业机械化作为农业高新技术向产业化推广的载体，不仅可以加快农业产业化结构的调整，还能够加快农业劳动力向纯机械化方向的转移，并且能够加快农业现代化的进程。由于农业机械化可以大幅度提高农业生产效率，还是传统农业向现代化农业转变的必经之路，因此大力发展智能农业、智慧农业显得尤为重要。农业装备的发展正是农业机械化发展的重要体现，推动着整个农业机械化进程的发展。
2 国内外研究概况
随着科学与技术的发展，机器人研究涉及到航空航天、工业、农业等生产需求。本文从研究内容出发，对国内外机器人领域关键技术进行总结和分析，为了解决劳动力短缺以及采摘效率低等问题，需要研制作业精准高效、环境适应力强的采摘机器人。本节对采摘机器人待解决主要问题研究进展进行概述与凝练。
2.1 果实采摘方式的研究
在猕猴桃采摘末端执行器方向，谷新运[1]等（2018）提出了一种基于相向运动多果采摘的模型，如图1所示，末端执行器从侧面接近果实，由斜面推杆机构和摆动凸轮机构作相向运动来采摘果实。张发年[2]等（2014）提出的猕猴桃采摘模型如图2 所示，末端执行器从底部接触猕猴桃果实，采用前后双手指夹持果实，由旋转机构使猕猴桃果实惯性轴与果梗60°进行往复旋转采摘，达到单果采摘的目的。陈军等[3]（2012）提出了从猕猴桃两侧夹持果实，果实夹持稳定后，电机则带动整个末端左右旋转来达到采摘果实的目的。
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