水果采摘是现代农业生产中较为耗时耗力的一个环节。采摘作业的质量和效率直接影响了市场经济效益。本文主要从实际应用角度调研分析了水果采摘机的市场应用,国内外研究现状,得出了智能化水果采摘机的研究价值。根据现状分析,智能化水果采摘机械具有良好的应用前景。
关键词:采摘机;智能化;机械化;水果业
引言
我国是农业大国,随着我国农业生产水平的不断提高,果业发展前景也更加广阔,正逐渐成为农业的重要组成部分之一。而在水果的整个种植过程中,采摘作业是***为耗时费力的一个环节。据统计,水果采摘收获期间需投入的劳力约占整个种植过程的百分之五十以上。采摘作业质量的好坏直接影响到水果的存储、加工、销售等各个环节,***终影响到市场价格和经济效益。
水果采摘收获属于季节性、时效性较强的劳动密集型作业。目前我国水果采摘作业仍主要为传统的人工收获模式。对于这种传统的人工采摘模式,不仅劳动强度大,劳动力成本高,而且效率相对较低。尤其对于某些地方果园占地面积相对小,果蔬之间密度窄,果树随机生长等情况,给水果采摘带来了非常大的困难。因此,实现水果采摘机械化、智能化具有重要的意义。
一、国内外研究现状
1.国外研究现状
水果采摘机械化技术研究已有近40余年历史。40年代初期,以美、法、英为首的西方国家***先开始采摘机的研究。在40年代中期,美国开始研究摇晃采摘机来采收桃子、黄杏等水果。到50年代中期,水果采摘机械在欧洲国家拥有良好的发展前景和广泛的应用。在60年代,采摘机的机械变得复杂,美国科学家发明了一种液压装置,随着后来的使用,采摘时间有了很大的改善。随着科技的进步,尤其是计算机图像处理技术和人工智能技术的日益成熟,20世纪80年代中期开始,以日本为代表的美、英、法等国家,在智能水果采摘机械方面做了大量的研究,成功试制了多种智能收获采摘机械。使智能化水果采摘技术得到了快速发展。在现代,科学家通过仿生学研究和创新,人工智能化技术迅速发展。
2.国内研究现状
我国从20世纪70年代开始水果采摘机械的研究,功能类型较多,先后研制出与手扶拖拉机配套的机械振动式山楂采果机、气囊式采果器和手持电动采果器等等。其中一部分采摘机械仍为人工收获作业的辅助机械,优点是能保护果实不受损伤,但其工作效率仍较低。20世纪80年代后,开始出现切割型采摘装置,采摘作业也开始转向机械装置采摘,采摘机械装置的类型按水果从果蒂分离的方式不同可分为吸附式、抓拉式、剪切式等。按水果采摘机的采摘器驱动方式不同,可分为机械式、电动式、气压式等。由于不同地域使用要求、功能需求,市场投放量相对尚未形成批量模式。
而对于智能化的水果采摘机械研究,我国相对于英、法、美等发达国家起步较晚,始于20世纪90年代中期。目前,我国智能化果蔬采摘机械装置的研究还处于起步阶段,很多院校、科研院所等都在进行智能化采摘机械的相关研究,并在智能化采摘领域内取得了初步成果。
二、智能化水果采摘主要面临问题
水果在农业生产中属于季节性较强的作物。目前,普通果园的水果大多以人工采摘为主,劳动强度大,收获周期长,生产效率低,生产成本较高。导致水果从果园到销售场地时间持续过程比较长,无法保障水果质量新鲜度。因此,在设计中需要考虑相关影响因素。
1.作业环境
不同品种水果的生长环境、地形条件、季节因素等,对采摘机械适用的作业环境提出了很大挑战。
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