【正文】 術(shù)治療，也無(wú)法保證患者將來(lái)不出現(xiàn)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎及跟骨負(fù)重時(shí)疼痛，其勞動(dòng)能力將嚴(yán)重受限，甚至影響日常生活。由此可見(jiàn)完全依靠人力的采摘方式采摘速度慢、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，高枝水果采摘還具有一定的危險(xiǎn)性。此外，傳統(tǒng)的作業(yè)還存在以下弊端:一是采摘過(guò)程中作業(yè)者的人身安全問(wèn)題，即手工采摘時(shí)手臂易被樹(shù)枝劃傷或擦破，高處作業(yè)時(shí)，還可能會(huì)摔傷。二是對(duì)果樹(shù)的損傷，即對(duì)樹(shù)的枝葉芽的破壞。三是對(duì)水果質(zhì)量的影響，單手采摘時(shí)容易出現(xiàn)脫蒂，易出現(xiàn)抽心果，還有就是高枝水果容易掉在地上造成內(nèi)外傷，影響果品的外觀，不利于保鮮儲(chǔ)藏，從而最終造成降低經(jīng)濟(jì)收入。目前，我國(guó)各地方政府為增強(qiáng)地方經(jīng)濟(jì)，正相繼開(kāi)發(fā)大量的旅游投資項(xiàng)目，紛紛舉辦各種賞果采摘節(jié)，如蘋(píng)果節(jié)、桃子節(jié)等，吸引了大量游客到果園采摘旅游，享受采摘水果，品嘗新鮮水果的樂(lè)趣。如果能提供一種輕巧靈便的果實(shí)摘采器，不但能讓游客充分體驗(yàn)采摘的樂(lè)趣，而且還保障了游客的安全，保護(hù)了果農(nóng)的果樹(shù)不受損壞。另外，果農(nóng)可以少打矮壯素等農(nóng)藥，生產(chǎn)出更多的無(wú)公害果子，減少成本投入和對(duì)環(huán)境對(duì)水果的污染，游客可以品嘗到更新鮮衛(wèi)生的水果。中華人民共和國(guó)第十屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第十次會(huì)議于2004年6月25日通過(guò)，2004年11月1日頒布施行的《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》是為了鼓勵(lì)、扶持農(nóng)民和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)組織使用先進(jìn)適用的農(nóng)業(yè)機(jī)械，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)而制定。2009年中央一號(hào)文件明確指出要加快研發(fā)適合丘陵山區(qū)使用的輕便農(nóng)業(yè)機(jī)械，中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化事業(yè)呈現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)農(nóng)機(jī)化關(guān)鍵技術(shù)和裝備研制開(kāi)發(fā)的扶持力度很大，十五期間中央財(cái)政直接投入的農(nóng)機(jī)化科技攻關(guān)資金為2800萬(wàn)元，十一五。農(nóng)業(yè)的根本出路在于機(jī)械化，是黨和國(guó)家各級(jí)政府，農(nóng)機(jī)科研、生產(chǎn)、推廣部門(mén)始終堅(jiān)持的方向。機(jī)械化水平是衡量農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，是確保提高農(nóng)村生產(chǎn)力，促進(jìn)更多的勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，徹底改變傳統(tǒng)的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)耕作方式的前提和依據(jù)。機(jī)械手臂是目前在機(jī)械人技術(shù)領(lǐng)域中得到最廣泛實(shí)際應(yīng)用的自動(dòng)化機(jī)械裝置，在工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)治療、娛樂(lè)服務(wù)、軍事以及太空探索等領(lǐng)域都能見(jiàn)到它的身影，農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用尚屬空缺。《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》還規(guī)定國(guó)家采取措施，鼓勵(lì)和支持農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)者增加新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝的研究開(kāi)發(fā)投入，并對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的科研開(kāi)發(fā)和制造實(shí)施稅收優(yōu)惠政策。國(guó)家支持有關(guān)的科研機(jī)構(gòu)和院校加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)技術(shù)研究，根據(jù)不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和農(nóng)民需求，研究開(kāi)發(fā)先進(jìn)適用的農(nóng)業(yè)機(jī)械，支持農(nóng)業(yè)機(jī)械科研、教學(xué)與生產(chǎn)、推廣相結(jié)合，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展要求相適應(yīng)。隨著我國(guó)制造業(yè)的高速發(fā)展和農(nóng)業(yè)機(jī)械化普及程度的大幅提高，機(jī)械采摘取代手工作業(yè)是必然的發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)階段的機(jī)械手存在兩種極端:一是含有自主行動(dòng)功能的技術(shù)含量極高的類(lèi)型，價(jià)格昂貴不適合丘陵地帶小型果園。一是基本屬于純機(jī)械式的，采摘器過(guò)于簡(jiǎn)單，不利于提高生產(chǎn)效率，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。目前急需一種介于兩者之間的，便于操作，價(jià)格低廉，效率較高的機(jī)械手臂。水果采摘裝置可有效的解決勞動(dòng)力分配，提高采摘效率，提高操作安全性，提高機(jī)械化水平，便于果樹(shù)管理，具有良好的市場(chǎng)前景。在《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》規(guī)定的國(guó)家政策鼓勵(lì)下，農(nóng)業(yè)將進(jìn)一步的朝著機(jī)械化方向發(fā)展。隨著我國(guó)制造業(yè)的高速發(fā)展和農(nóng)業(yè)機(jī)械化普及程度的大幅提高，機(jī)械采摘取代手工作業(yè)是必然的發(fā)展趨勢(shì)。本課題將進(jìn)行基于伸縮式機(jī)械手臂的水果采摘裝置的設(shè)計(jì)，構(gòu)型簡(jiǎn)單，操作方便。采用伸縮式機(jī)械手臂，手臂長(zhǎng)度可調(diào)，適合多種高枝水果，且便于攜帶，不使用時(shí)可縮短至最短的長(zhǎng)度放置節(jié)約空間。采摘器采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)到刀片轉(zhuǎn)動(dòng)的方式切割果梗，操作時(shí)只需輕輕地握住手柄就能調(diào)整采摘器的方向，適合各種位置的高枝水果，節(jié)省勞動(dòng)力，提高效率。采摘下的水果能順利進(jìn)入的接收裝置，再順著傳遞裝置，安全的到達(dá)地面。手持固定部分還可增加整個(gè)裝置的穩(wěn)定性，降低采摘員在長(zhǎng)時(shí)間的操作過(guò)程中手腕疲勞程度。使用基于伸縮式機(jī)械手臂的水果采摘裝置可實(shí)現(xiàn)各種高度各種方向高枝水果的安全采摘，方便快捷，簡(jiǎn)單實(shí)用。采用采摘器還可以方便平時(shí)蔬果，清除壞果、次果，便于果樹(shù)管理。大多數(shù)果樹(shù)開(kāi)的花都遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于最后結(jié)成的果實(shí)。在氣候適宜開(kāi)花多的年份，如果一株成年蘋(píng)果樹(shù)有5%的花、桃樹(shù)有15%~20%的花結(jié)的果實(shí)能達(dá)到成熟，就可以獲得豐收。開(kāi)花結(jié)果過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)分供不應(yīng)求，不僅影響果實(shí)的正常發(fā)育，形成許多小果、次果、還會(huì)削弱樹(shù)勢(shì)，易受凍害和感染病害，并使翌年減產(chǎn)造成小年。因此，除了由于果樹(shù)本身的調(diào)節(jié)能力，使發(fā)育不良的花和幼果自然脫落外，還需平時(shí)人工摘除多余的花和果，才能滿(mǎn)足生產(chǎn)上的要求，俗話(huà)說(shuō):看樹(shù)定產(chǎn)，分枝負(fù)擔(dān)，均勻留果，只有科學(xué)合理地疏果，才能減少養(yǎng)分消耗，提高坐果率和水果的品質(zhì)。疏除方法一般用人工，也可用適當(dāng)濃度的化學(xué)藥劑噴灑果樹(shù)，采用化學(xué)疏除，采用人工疏除時(shí)利用基于伸縮式機(jī)械手臂的水果采摘裝置能方便的進(jìn)行蔬果，在平時(shí)也能方便及時(shí)的清除果樹(shù)上任何部位的病果、次果，不會(huì)對(duì)好的臨位水果造成物理傷害，不會(huì)出現(xiàn)摘除次果時(shí)砸壞或砸掉好果的現(xiàn)象?；谏炜s式機(jī)械手臂的水果采摘裝置有很強(qiáng)的兼容性。它可改造成修枝剪，目前果樹(shù)的修剪必須采用專(zhuān)業(yè)工具完成，不僅使用不方便，還增加購(gòu)買(mǎi)工具的開(kāi)支。該采摘裝置只需要把電動(dòng)機(jī)換為位功率更大的，圓形鋸盤(pán)換更大的，就可以進(jìn)行果樹(shù)的修枝。采摘器裝置還可該為農(nóng)藥噴頭，噴頭可在機(jī)械手臂的控制下，實(shí)現(xiàn)方向的轉(zhuǎn)變，可全方位的對(duì)果樹(shù)噴灑農(nóng)藥。設(shè)計(jì)內(nèi)容:(1)伸縮式機(jī)械手臂:手臂簡(jiǎn)單自如地轉(zhuǎn)向和收縮。(2)采摘器:實(shí)現(xiàn)各個(gè)方向水果準(zhǔn)確安全的采摘。(3)接收裝置:實(shí)現(xiàn)解決果實(shí)從高處落下收集到指定的位置。(4)傳送裝置:果實(shí)從高處安全順利的傳送至地面。(5)手持固定部分:增加整個(gè)裝置的穩(wěn)定性，降低采摘員手腕疲勞程度。技術(shù)參數(shù):(1)果樹(shù)高度約3m，(2)采摘水果是球形的，直徑是3cm≤D≤10cm。2基于伸縮式機(jī)械手臂的水果采摘裝置的總體設(shè)計(jì)基于伸縮式機(jī)械手臂的水果采摘器是一種實(shí)用新型的設(shè)計(jì)，是一種解決人們采摘高處水果難而創(chuàng)新設(shè)計(jì)的工具，因其用途的特殊性，其總體設(shè)計(jì)因追尋以下兩大原則:(1)可操作性原則:果蔬采摘機(jī)器人操作者是知識(shí)水平較低的普通農(nóng)民，不是具有機(jī)電知識(shí)的專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員，因此要求果蔬采摘機(jī)器人操作技術(shù)不能太復(fù)雜，必須具有很高可靠性和操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。(2)經(jīng)濟(jì)性原則:在可操作性原則的基礎(chǔ)上，應(yīng)最大限度的控制成本。水果的生產(chǎn)業(yè)以個(gè)體經(jīng)營(yíng)為主，考慮到經(jīng)濟(jì)效益，采摘器的價(jià)格不能太高，否則會(huì)就很難普及?；谏炜s式機(jī)械手臂水果采摘裝置，其特征是它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕便，操作方便，可適用于多方位的多種高枝球形水果的采摘。它由伸縮式機(jī)械手臂，采摘器(包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，采摘機(jī)構(gòu))，接收裝置，傳送裝置，手持固定部分組成。伸縮式機(jī)械手臂的主體部分由兩根套在一起的同心不銹鋼外管和內(nèi)管組成，由箍環(huán)連接，可實(shí)現(xiàn)手臂自由的伸縮和緊固。手臂上還裝有控制手柄，電源控制開(kāi)關(guān)，手臂下端和手持固定部分連接。采摘器是由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和采摘機(jī)構(gòu)組成。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)一端由閘繩，控制手柄與伸縮手臂活動(dòng)鏈接，另一端由旋轉(zhuǎn)盤(pán)與采摘機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)固定連接，而旋轉(zhuǎn)盤(pán)的另一端由旋轉(zhuǎn)軸與采摘器頭活動(dòng)鏈接，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和工作原理都類(lèi)似于自行車(chē)的手閘系統(tǒng)。采摘機(jī)構(gòu)由采摘頭，電動(dòng)機(jī)，圓形鋸盤(pán)組成。采摘頭一端