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基本信息
- 項目名稱：
- 手推式矮叢藍(lán)莓采摘機(jī)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 藍(lán)莓被農(nóng)業(yè)專家預(yù)測為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ墓麡錁浞N，目前我國既有大面積種植的藍(lán)莓基地，又有野生藍(lán)莓，以及小面積試種的藍(lán)莓田。黑龍江省藍(lán)莓多為矮叢藍(lán)莓，大多采用人工采摘，本次研究的作品致力于采摘機(jī)械，在結(jié)合先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)研制小巧、便攜、節(jié)能的手推式采摘機(jī)，填補(bǔ)我國在小漿果采摘機(jī)械方面的空白，提高了采摘效率，促進(jìn)林業(yè)科技進(jìn)步，同時也為高附加值的林特產(chǎn)品的種植和推廣提供設(shè)備支持。
- 詳細(xì)介紹：
- 采摘機(jī)結(jié)構(gòu)為小車型，工作時由人工推動，“騎著”藍(lán)莓叢縱向行駛。采摘車前部安有采摘滾筒，采摘滾筒轉(zhuǎn)動后，會震動藍(lán)莓枝干，順勢將藍(lán)莓按倒在傾斜輸送帶上。傾斜輸送帶上安有刮果板，會將藍(lán)莓果刮落到刮果板縫隙中，在輸送帶的輸送下，將藍(lán)莓輸送到收集筐里。為了減少對藍(lán)莓果的傷害，輸送帶上的刮果板采用橡膠材質(zhì)。采摘滾筒和輸送帶的動力源是采摘機(jī)后部的小型汽油機(jī)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 藍(lán)莓素有“漿果之王”和“黃金水果”的美譽(yù)，，抗氧化活性極高，國際市場上一直呈供不應(yīng)求狀，經(jīng)濟(jì)價值十分可觀。黑龍江省藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有極佳的資源優(yōu)勢，尤其是大小興安嶺地區(qū)決定了其在世界藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)格局中不可替代的重要地位。 目前國內(nèi)藍(lán)莓采摘完全是人力手工方式采摘，采摘速度慢，一個熟練的采摘工人一天采摘數(shù)量不超過20斤。部分地區(qū)使用鐵絲彎成叉形的簡單工具，損失率大(果實掉落和損壞)，采摘費(fèi)用占藍(lán)莓制品總成本的比例約為33%～70%。人工采摘還有一個不容忽視的問題是野蠻采摘，追求采摘效率的結(jié)果經(jīng)常是造成果樹的破壞，影響來年的產(chǎn)量。 藍(lán)莓采摘作業(yè)的季節(jié)性強(qiáng)，成熟期只有50余天，勞動強(qiáng)度大，不及時采摘成熟果實就會掉落，造成損失。因此在藍(lán)莓果實成熟時期要投用大量的人力進(jìn)行藍(lán)莓果實采摘。 因此實現(xiàn)藍(lán)莓收獲的機(jī)械化變得越來越迫切。 結(jié)合上述思路設(shè)計，設(shè)計出一款采摘車。采摘車前部安有采摘滾筒，采摘滾筒轉(zhuǎn)動后，順勢將藍(lán)莓按倒在傾斜輸送帶上。傾斜輸送帶上安有刮果板，會將藍(lán)莓果刮落到刮果板縫隙中，在輸送帶的輸送下，將藍(lán)莓運(yùn)動到收集筐里。由于刮果板在刮落果實的過程中，勢必要破壞母枝，因此本研究在最大程度提高效率的基礎(chǔ)上，設(shè)法使藍(lán)莓母枝的破壞降低到最少而不影響到來年產(chǎn)量，選出一種對藍(lán)莓果及其母枝破壞小的一種材料。同時要考慮作業(yè)環(huán)境，設(shè)法簡化傳動結(jié)構(gòu)，最大程度上減輕采摘機(jī)重量。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- （1）提高采摘效率，降低勞動強(qiáng)度 小漿果由于小且軟，人工采摘十分不易，一個熟練的采摘工人一天采摘數(shù)量不超過20斤，采摘機(jī)器人可以代替人來采摘，達(dá)到提高效率、減輕勞動強(qiáng)度的目的。 （2）避免野蠻采摘 人工采摘還有一個不容忽視的問題是野蠻采摘，果實破損率高，母枝傷害嚴(yán)重，造成轉(zhuǎn)年無法結(jié)果。藍(lán)莓采摘機(jī)采用輕柔的采摘方式，對漿果母枝影響較小。 （3）可實現(xiàn)規(guī)模種植 漿果成熟期短，且采摘作業(yè)的季節(jié)性強(qiáng)，需要投入大量的人力進(jìn)行采摘，只有實現(xiàn)了機(jī)械化采摘才能形成規(guī)模化種植。 （4）可用于其他類似果實的采摘 藍(lán)莓采摘機(jī)既可用于藍(lán)莓的采摘，也可用于漿果包括樹莓、黑豆果（黑加侖）、藍(lán)靛果等的采摘，這些漿果都是高營養(yǎng)天然抗氧化水果，目前我國都是采用人力采摘。 （5）促進(jìn)科技發(fā)展和生態(tài)建設(shè) 機(jī)械采摘可以推動規(guī)?；N植，增加綠化面積，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。促進(jìn)林果采摘的機(jī)械化和現(xiàn)代化。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年5月榮獲東北林業(yè)大學(xué)第十二屆“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)作品競賽優(yōu)秀獎
作品所處階段
- 調(diào)試改裝階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物 三維模型 圖片 視頻
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 該作品便攜，操作方便，生產(chǎn)成本低并且采摘效率高，可以廣泛應(yīng)用于各種復(fù)雜地形的矮叢藍(lán)莓采摘。同時該采摘機(jī)也可應(yīng)用于其他小漿果的采摘，適用性廣，適應(yīng)性強(qiáng)。 在我國，隨著人們對藍(lán)莓的大量需求，對于藍(lán)莓的引種栽植、商品化種植、大面積栽培才剛剛開始，在國內(nèi)市場，藍(lán)莓一直處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。 就我省而言，黑龍江省政府已下發(fā)了《黑龍江省藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，目標(biāo)就是要將黑龍江建設(shè)成全國乃至世界著名的藍(lán)莓生產(chǎn)和加工基地。 據(jù)統(tǒng)計，我省大小興安嶺地區(qū)蘊(yùn)藏野生藍(lán)莓面積約245萬畝，產(chǎn)量達(dá)27萬噸，分別占全國和世界野生藍(lán)莓總儲量的90%、30%。從2009開始，大興安嶺的加格達(dá)奇還組織每年一次的中國國際藍(lán)莓節(jié)。這些勢必帶來藍(lán)莓更大的市場需求空間，所以擴(kuò)大藍(lán)莓種植面積是一種必然趨勢，隨之而來的藍(lán)莓采摘機(jī)械將會更多的被推廣使用，而對于低成本便攜手推式藍(lán)莓采摘機(jī)將會有廣闊的市場空間，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 根據(jù)大量文獻(xiàn)資料表明，目前在國內(nèi)，有關(guān)藍(lán)莓引種栽培的報道很多，許多科研院所成功引進(jìn)多種藍(lán)莓進(jìn)行人工栽培獲得成功，并以此建立了眾多的藍(lán)莓種植基地，開始大面積種植藍(lán)莓。然而，針對藍(lán)莓果實采摘機(jī)械的科研樣機(jī)尚無報道。并且關(guān)于藍(lán)莓采摘仍然停留在理論層面。機(jī)器人采摘成本高，采用類似草莓的識別、定位、非接觸式單個果實的采摘方式，效率也并不比人工采摘有明顯的優(yōu)勢?？傊?，國內(nèi)對于藍(lán)莓采摘技術(shù)的研究與開發(fā)并沒有引起足夠的重視。 在我國，其他采摘收獲機(jī)械有一定的研究，如東北林業(yè)大學(xué)的陸懷民研制了林木球果采摘機(jī)器人,主要由5自由度機(jī)械手、行走機(jī)構(gòu)、液壓驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。采摘時,機(jī)器人停在距離果樹2～4m處,采摘手爪沿著樹枝生長方向靠近,然后，采摘手爪的梳齒夾攏果枝,大小臂帶動采摘手爪按原路返回,梳下樹枝上果實,完成一次采摘。中國計量學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、吉林大學(xué)等單位對蘋果、草莓等水果采摘機(jī)器人進(jìn)行了研究。但是小漿果的采摘與這些果實地采摘有很大地差異，這些采摘都是單個進(jìn)行的，藍(lán)莓采摘由于果實小而軟，識別和定位及采摘較其他水果難，且容易破損，采摘原理本質(zhì)不同。
