科创中国
坚果类果实采摘专用装备研发
发布时间:
2023-12-01
截止日期:2023-12-06
价格 双方协商
地区： 浙江省 台州市 黄岩区
需求方： 台州***公司
行业领域
高新技术改造传统产业
需求背景
当前农业劳动力普遍短缺，尤其是对于坚果类果实的采摘过程需要较多的人力投入。劳动力成本也在上升，使得农民经营压力增大，因此需要开发专用装备来解决劳动力不足的问题并降低采摘成本。坚果类果实通常嵌于树上，且果实较小，采摘过程容易受到人工技术和操作能力的限制，导致采摘效率低下。因此，需要研发采摘专用装备，提高采摘效率，减少采摘时间和成本。
需解决的主要技术难题
1. 机械结构设计难题：由于坚果类果实多生长于高处，种植密度大，果实较小而且容易掉落，因此采摘装备需要设计出轻量、高强度且足够灵活的机械结构，以实现高效采摘且不损伤果实。
2. 智能视觉识别技术：采摘装备需要具备智能视觉识别技术，能够精准地定位果实，并根据果实的大小、成熟程度等特征进行分类、抓取和收纳，以达到高效采摘的目的。
3. 抓取力控制难题：抓取过程需要能够根据果实大小和成熟度自适应调节抓取力度，以避免损伤果实。因此，需要解决抓取力控制难题，实现柔性抓取和对果实的精确控制。
4. 高精度运动控制技术：采摘装备的运动控制需要能够实现高精度的定位和移动，以避免对果树和果实的损伤。同时，还需要满足快速抓取和机械结构轻量化的要求。
5. 装备自主导航技术：现代农业生产注重自动化和智能化，因此采摘装备需要具备自主导航技术，能够在果园中自主移动、定位和寻找果实，以实现更高效的采摘任务。
6. 环境适应性设计难题：采摘装备还需要根据果园环境的不同，针对不同的地形和天气条件进行优化设计，以克服地形障碍和恶劣气候对装备的影响，同时保证采摘效率和精准度。
针对坚果类果实采摘的专用装备研发，需要解决的主要技术难题包括机械结构设计、视觉识别技术、抓取力控制、高精度运动控制、自主导航技术和环境适应性设计等方面。通过解决这些技术难题，可以研发出高效、可靠、环保的坚果类果实采摘装备，为现代农业发展提供有力的支撑。
期望实现的主要技术目标
1. 智能高效采摘：装备需要具备智能识别、定位、分类和采摘的能力，以保证高效地捕捉坚果类果实，提高采摘效率。
2. 柔性抓取和自适应控制：装备需要具备柔性抓取和自适应控制的特点，以克服果实大小、成熟度等因素对采摘的影响，减少损伤和浪费。
3. 高强度轻量化机械结构：装备需要采用高强度轻量化机械结构，以保证结构牢固、抗扭曲和抗爆炸，同时尽量减少装备自重，提高携带和运输的便利性。
4. 智能运动控制：装备需要进行智能运动控制，以实现高精度运动控制，确保装备在运动过程中的平稳性和高精度性，同时提高运动速度和准确度。
5. 环境适应性及安全性：装备需要具备强的环境适应性和安全性，能够适应不同的环境和气象条件，同时保证装备的安全性和人员安全。
6. 机器视觉和自主导航：装备需要具有机器视觉和自主导航的能力，实现自动导航、避障和路径规划，提高采摘效率和生产效益。
7. 便携化和易操作性：装备需要具有便携化和易操作性的特点，能够方便快速地进行装卸和调节，同时适合不同岗位的操作人员使用。
通过上述技术目标的实现，可以开发出高效、可靠、智能化的坚果类果实采摘专用装备，为现代农业发展提供有力的支撑。
需求解析
解析单位：“科创中国”农机装备产业科技服务团（中国农业机械学会） 解析时间：2023-12-14
牛康
中国农业机械化科学研究院集团有限公司
主任
综合评价
此需描述较为清晰，对功能要求和技术重点进行了详细阐述。目前坚果类果实采摘机械臂研究成果较少，距离广泛应用于商业化生产差距较大。除视觉检测和运动控制技术等共性技术外，要结合坚果采摘的场景对采摘机械结构进行特殊设计，需求解决需要跨行业专家进行技术集成。
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解析单位：“科创中国”农机装备产业科技服务团（中国农业机械学会） 解析时间：2023-12-10
张科星
中国农业机械化科学研究院集团有限公司
无
综合评价
此项技术描述清晰，坚果类果实通常嵌于树上，且果实较小，采摘过程容易受到人工技术和操作能力的限制，导致采摘效率低下，坚果类果实采摘专用装备应用可降低采摘效率，降低成本，促进坚果行业健康可持续发展。
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