【正文】 強(qiáng)度大，且效率低下。國家標(biāo)準(zhǔn)GB360893《高處作業(yè)分級(jí)》明確規(guī)定:凡在墜落高度基準(zhǔn)面2m以上(含2m)有可能墜落的高處進(jìn)行的作業(yè)稱為高處作業(yè)。國家規(guī)定高處作業(yè)使用高凳和梯子時(shí)，單梯只許上1人操作，支設(shè)角度以60度到70度為宜，梯子下腳要采取防滑措施，支設(shè)人字梯時(shí)，兩梯夾角應(yīng)保持40度，同時(shí)兩梯要牢固，移動(dòng)梯子時(shí)梯子上不準(zhǔn)站人。如使用較高的梯子和高凳時(shí)，還應(yīng)根據(jù)需要采取相應(yīng)的安全措施。同時(shí)安全帶的質(zhì)量必須達(dá)到以使用安全要求，并要做到高掛低用。摘果時(shí)常因上梯或上樹精神緊張而感到非常勞累不便，也常聽到有人不慎從樹上或梯子上掉下來的消息，這種狀況很隨機(jī)不可預(yù)測。如果發(fā)生嚴(yán)重的跟骨關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，即使進(jìn)行手術(shù)治療，也無法保證患者將來不出現(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。此外，傳統(tǒng)的作業(yè)還存在以下弊端:一是采摘過程中作業(yè)者的人身安全問題，即手工采摘時(shí)手臂易被樹枝劃傷或擦破，高處作業(yè)時(shí)，還可能會(huì)摔傷。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。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)采摘的樂趣，而且還保障了游客的安全，保護(hù)了果農(nóng)的果樹不受損壞。中華人民共和國第十屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第十次會(huì)議于2004年6月25日通過，2004年11月1日頒布施行的《中華人民共和國農(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。近年來，國家對(duì)農(nóng)機(jī)化關(guān)鍵技術(shù)和裝備研制開發(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2800萬元，十一五。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)?！吨腥A人民共和國農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》還規(guī)定國家采取措施，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)、新工藝的研究開發(fā)投入，并對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的科研開發(fā)和制造實(shí)施稅收優(yōu)惠政策。隨著我國制造業(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。一是基本屬于純機(jī)械式的，采摘器過于簡單，不利于提高生產(chǎn)效率，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。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，便于果樹管理，具有良好的市場前景。隨著我國制造業(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。采用伸縮式機(jī)械手臂，手臂長度可調(diào)，適合多種高枝水果，且便于攜帶，不使用時(shí)可縮短至最短的長度放置節(jié)約空間。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。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，簡單實(shí)用。大多數(shù)果樹開的花都遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于最后結(jié)成的果實(shí)。開花結(jié)果過多，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)削弱樹勢，易受凍害和感染病害，并使翌年減產(chǎn)造成小年。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，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。它可改造成修枝剪，目前果樹的修剪必須采用專業(yè)工具完成，不僅使用不方便，還增加購買工具的開支。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)果樹噴灑農(nóng)藥。(2)采摘器:實(shí)現(xiàn)各個(gè)方向水果準(zhǔn)確安全的采摘。(4)傳送裝置:果實(shí)從高處安全順利的傳送至地面。技術(shù)參數(shù):(1)果樹高度約3m，(2)采摘水果是球形的，直徑是3cm≤D≤10cm。(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?；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。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。采摘器是由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和采摘機(jī)構(gòu)組成。采摘機(jī)構(gòu)由采摘頭，電動(dòng)機(jī)，圓形鋸盤組成。接收裝置由類似籃球籃網(wǎng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，位于圓形鋸盤下方，安全接受采摘下的水果并輸入輸送裝置。手持固定部分由小肘固定套，萬向穩(wěn)定連桿組成，小肘固定套上有繃帶和搭扣。小肘固定套可通過繃帶與金屬環(huán)的拉扣固定在胳膊的小肘部分，小肘固定套通過鉚釘或者其他的方式與萬向穩(wěn)定連桿連接，萬向穩(wěn)定連桿另一端通過螺絲結(jié)構(gòu)與伸縮手臂下端連接，下圖為基于伸縮式機(jī)械手臂水果采摘裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中1圓形鋸盤、2電動(dòng)機(jī)、3旋轉(zhuǎn)盤、4鋼絲定位線固定頭、5鋼絲定位線、6閘繩固定節(jié)、7旋轉(zhuǎn)軸、8閘繩固定節(jié)、9采摘頭、10活動(dòng)結(jié)、11閘繩固定節(jié)、12內(nèi)管、13箍環(huán)、14外管、15閘繩、16閘繩固定節(jié)、17復(fù)位彈簧、18控制手柄、19手柄、20萬向穩(wěn)定連桿、21小肘固定套、22繃帶、23穿繃帶的環(huán)、24傳遞裝置、25接收裝置。然后把小肘固定套21上的繃帶22穿過穿繃帶的金屬環(huán)23，使小肘固定套21固定在胳膊的小肘部分。另一手按下電源開關(guān)，電動(dòng)機(jī)2就會(huì)帶動(dòng)圓形鋸盤1高速轉(zhuǎn)動(dòng)，切斷果蒂。完成整個(gè)水果采摘過程，松開控制手柄18，在復(fù)位彈簧17的作用下，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回到最初的位置。3采摘器的設(shè)計(jì)綜合目前所有國內(nèi)的關(guān)于高枝水果的采摘器的專利，我國對(duì)水果采摘裝置的研究一直在不斷的努力中，也取得一定的成果。按其采摘器的驅(qū)動(dòng)力方式可將其分為機(jī)械式、電動(dòng)式、氣壓式等。采摘機(jī)器人在設(shè)計(jì)末端執(zhí)行器(采摘器)之前，首先需要考慮采摘對(duì)象的生物特性、機(jī)械特性和理化特性，現(xiàn)階段的都是專用的采摘末端執(zhí)行器。手指的數(shù)量和形狀的設(shè)計(jì)與所要采摘的果實(shí)有密切的關(guān)系。所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候要綜合考慮手指的數(shù)量、控制的難度及抓取的成功率。荷蘭的農(nóng)業(yè)環(huán)境工程研究所發(fā)明了一種叫電極切割法的方式，它代替了刀剪斷的方法，它是采用特殊電極來產(chǎn)生高溫，可防止植物的感染田。這種機(jī)器人對(duì)于采摘果莖長度較長的的果實(shí)時(shí)效果是比較好。激光發(fā)生控制單元由小型高功率光纖耦合半導(dǎo)體激光器、可變電阻、穩(wěn)壓電源、電磁閥組成，果梗聚焦切斷單元由直流伺服電機(jī)、聚焦透鏡、減速器、聯(lián)接與支承部件組成，由聚焦透鏡實(shí)現(xiàn)激光束的聚焦，通過直流伺服電機(jī)帶動(dòng)聚焦透鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)果梗的定位和切斷。采摘器的不同種類均有其自身的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。抓拉式的結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，但同樣對(duì)果實(shí)及枝條傷害極大。由此可見，為能順利的操作簡單的采摘水果選剪切式功能原理最為合適。電動(dòng)式采摘省力，采摘速度快，但生產(chǎn)成本較高。由此可見，為能簡單操作方便快捷的采摘水果選電動(dòng)式最為合適。采摘器包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和采摘機(jī)構(gòu)組成。采摘頭一端與機(jī)械手臂相連，另一端與旋轉(zhuǎn)盤活動(dòng)鏈接，電動(dòng)機(jī)與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)盤固定連接，圓形鋸盤固定連接在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及工作原理類似于自行車的手閘系統(tǒng)。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可調(diào)節(jié)圓形鋸盤