【摘 要】
：
果粒掉落是鲜食葡萄在收获中和收获后发生的主要损失形式,也成为机器人采摘应用于生产的瓶颈问题之一。分析机器人采摘的葡萄果穗振动行为特征与规律对于实现高效低损采收非常重要。为此,本研究开展了机器人收获葡萄果穗在水平和垂直夹运、放置过程中导致果粒脱落的振动行为特征与规律的研究。论文包括三个主要部分:（1）第一部分对机器人水平运输阶段葡萄果穗的振动行为特性进行研究分析。不同激励条件对水平运输过程中的葡萄果
论文部分内容阅读
果粒掉落是鲜食葡萄在收获中和收获后发生的主要损失形式,也成为机器人采摘应用于生产的瓶颈问题之一。分析机器人采摘的葡萄果穗振动行为特征与规律对于实现高效低损采收非常重要。为此,本研究开展了机器人收获葡萄果穗在水平和垂直夹运、放置过程中导致果粒脱落的振动行为特征与规律的研究。论文包括三个主要部分:（1）第一部分对机器人水平运输阶段葡萄果穗的振动行为特性进行研究分析。不同激励条件对水平运输过程中的葡萄果穗振动的影响实验结果表明,果穗摆角波动随葡萄果穗悬垂力的增加而增加。通过对机器人果穗移送的加减速阶段分析,得到了葡萄果穗所产生的周期性衰减振动行为特征。所建立衰减振动模型计算结果与试验结果一致,拟合优度R~2在10m/s~2的最佳加速度下大于0.90。最终得出结论为:在水平运输过程中,末端执行器的启动（加速）阶段与停止（减速）阶段所产生的果穗振幅更大,导致果粒脱落率提高。（2）第二部分对垂直移送及放果碰撞冲击对果穗振动的影响进行了分析。采用多因素试验设计方法,采用了三种不同质量葡萄果穗（0.48、0.50、0.53kg）、三种存果箱体材料（硬质塑料果箱、柔性纸板箱、泡沫聚苯乙烯箱）、四种垂直运输速度（0.4、0.6、0.8、1.0m/s）和四种加速度激励（6、8、10、12m/s~2）。实验结果表明,悬垂力的变化幅度随速度与加速度的增加而增加（R~2=0.92）。增加缓冲材料后葡萄果穗后碰撞箱底的悬垂力变化幅度呈下降趋势（R2=0.97）,相应的果粒挠度指数随之提高。上方果粒扭转是由于主茎杆弯曲所产生的激励效果,下侧果粒扭转原因源自于存放过程中枝梗与果粒连接处所存在的扭转载荷所导致。最终得出结论:硬质塑料果箱所造成的葡萄果粒挠度知数最大,碰撞后所产生的力变化为8.6N,导致更多果粒脱落。（3）第三部分开展了果穗振动建模与仿真。首先测定了鲜食葡萄的物理生理性质（表皮硬度、压缩力和剥离力）。进行了三维果穗振动建模与仿真研究。发现在水平运输过程中,在输入激励速度为1 m/s、加速度值为10 m/s~2情况下,减速阶段观察到较高的悬挂力和摆动角即分别为8.2 N和72.40)与加速阶段的比较(即分别为7.3 N和60.34;而在垂直运输过程中,由于果穗振动幅度较小,未观察到明显影响。在竖直碰撞仿真中发现悬垂力的最大值以及拉伸和弯曲载荷与刚性塑料材料性质有关,易导致更多果粒脱落,仿真结果与实验结果一致。综上所述,本研究为实现机器人采摘不同阶段下不同鲜食成串果实的减损控制提供了技术和理论支持,并提出了振动落粒最小化的安全范围、箱底材料和激励条件。探明机器人收获不同阶段的果穗振动机制对于提升机器人采收水平和实际田间采收性能具有重要价值。
其他文献
【研究目的】本课题拟研究在脓毒症状态下中性粒细胞的凋亡功能改变及表面抑制性分子PD-L1的变化,单细胞测序分析其亚型和生物学行为的改变,探讨中性粒细胞发挥免疫调节作用的分子机制。【研究背景】脓毒症是机体对感染的反应失控,而引起的的全身性炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome,SIRS）,并导致多器官功能障碍综合征（multiple organ
随着数字技术广泛应用，作为对客观事实进行逻辑表达的数据在经济发展和社会生活的双重作用下也逐渐转变成为一种新的文化要素，深刻影响着人们的精神文化生活。尽管数据科学与技术的飞速发展为文化建设提供了助力，但是数据的开放性、隐蔽性和虚拟性等也带来一定风险挑战。文化的数据化并不意味着要完全以数据化的思维方式来看待文化，如果陷入工具理性或非人文的怪圈，那么文化本身的教化价值将被消解。在中国特色社会主义文化建设
研究目的:检测分泌性PKG II对VEGFR2、PDGFRβ和c-Met诱导的胃癌细胞迁移、侵袭和增殖的作用,明确分泌性PKG II对三种受体酪氨酸激酶（Receptor tyrosine kinases,RTKs）及其介导的信号通路活化的影响,阐明分泌性PKG II阻断三种RTKs活化的分子机制。研究方法:（1）采用重组蛋白PKG II作用于胃癌细胞株HGC-27和AGS,并以8-p CPTc
磷酸盐（Phosphate ion,Pi）是一种重要的无机盐,在食品、农业、化工等方面有着广泛的应用。然而,过量的磷酸盐会导致江河湖泊富营养化,对生态环境造成严重影响。因此,磷酸盐含量是评价环境水质安全的重要指标之一。迄今为止,国内外检测磷酸盐的方法主要有比色法、荧光法、离子色谱法和电化学法等。目前的检测技术虽然适用于磷酸盐的实验室测量,但由于其成本高,或耗时长,或需要进行预处理,不能满足现场、快
随着我国经济社会的高速发展,环境污染和能源匮乏等问题日益突出,建立清洁、高效的能源体系和实现绿色可持续性发展社会已成为科学研究的热点。氢能是零污染的清洁能源。加快发展氢能产业,有望从根本上实现能源可持续发展。制备氢气的途径有很多,但从绿色化学的角度来看,光催化制氢是较为理想的制氢途径之一。为了加快光催化技术的发展,高效光催化剂的设计和构建便尤为重要。在众多的光催化剂中,金属硫化物因其合适的能带结构
在“西学东渐”的过程中,我们国家引进了独立董事制度,但是否存在有效的独立董事市场、是否依据独立董事人力资本形成了市场化定价机制、公司聘请独立董事时是否合理制定了独立董事薪酬、如何设置独立董事薪酬以促进独立董事履行职责并发挥治理作用均亟需探究。独立董事的人力资本往往是有差异的,但从实践经验和数据层面来看,公司提供给同一届独立董事的薪酬基本是相同的。当同一届独立董事人力资本不同而薪酬相同时,公司并没有
利用半导体光催化技术将环境中CO2还原制备碳基化学品（CO、CH4、CH3OH、C2H4和C2H6等）是缓解温室效应,实现国家“碳中和”发展战略的有效策略之一。然而,CO2分子结构在热力学上十分稳定,需要较高的能量才能活化惰性CO2分子。其次,光催化剂表面活性位点不足,导致其CO2吸附活化能力不理想,致使CO2转化率较低。此外,半导体催化剂载流子分离效率普遍较低,同时CO2还原涉及多电子反应,动力
为实体经济提供金融支持服务是证券市场的最关键职能,促进证券市场健康有序发展,提高证券市场对实体经济的金融支持能力一直是我国政府工作的重点。无需经过繁琐、漫长、困难重重的上市程序,融资成本较低,所有企业均可参与等优点的存在,使得债券融资正日益受到企业的青睐,成为了企业重要的直接融资手段,我国债券市场直接融资功能的重要性也越来越凸显。作为全球第二大债券市场,我国债券市场一直在不断地发展进步,债券市场规
研发高性能的绿色储能装置是缓解能源短缺和环境污染的有效措施之一。超级电容器作为一种新型的绿色能量储存设备,由于其环境友好、超长的循环稳定性、超高的电化学容量特性在电化学能量转换和储存领域发挥着重要的角色,然而其低能量密度极大地限制了大规模的实际应用。电极材料的选择是决定电极性能的关键。近年来,过渡金属钴基电极材料因其价格低廉与较高的比容量的优点获得广大研究者们的青睐。然而,其作为过渡金属材料仍然受
改革开放以来,中国民营经济成为推动国民经济发展、劳动力就业和社会进步的重要生力军。从企业所有结构、经营决策权以及企业主家族日常运营的参与度等角度来看,民营企业都表现出鲜明的家族化特征。经过40多年的发展,大部分家族企业已经进入第一代向第二代更替的关键时期。代际传承对于家族企业而言不仅仅是一种战略上的抉择,更是一场能够影响家族企业长远发展乃至寿命的长远安排,关乎家族企业及家族的未来。然而,家族传承之