自走式多功能果园联合管理机

作者:贲亮亮    学校/单位:华东理工大学

项目产品简介

该果园管理机主要应用于中国果园。本款果园管理机将果园常用的作业功能,进行模块化系统组合,以智能化与高效化的工作方式,应对不同工种进行果园作业。

使用时仅需更换机械手模块,同时将系统工作模块切换成相应的模式,即可实现果园中的采摘、修剪枝叶、喷洒农药以及水果套袋等作业功能。第二种作业方式是将后方的车体更换为刀具架,在刀具轴上安装不同种类的刀具,便能实现相应的不同功能,如土地旋耕、开沟、施肥、回填,可配备专门的仓库存放多种刀具类型及车体。驾驶室采取可分离式的设计,方便操作者乘车,同时增添了设备的自主性。当驾驶室与主设备分离时,操作者可随驾驶室巡视果园,此时车体仍旧进行果园作业工作,或可开启驾驶室的无人驾驶监控模式进行果园监测。

设备充分考虑人机工程学等因素,对驾驶室的内部空间环境进行了综合性设计。内饰的交互设计以手势操作为主,玻璃采用hud抬头显示技术,对设备的工作情况进行如实反馈,同时增添了农机装备的现代感。

设计创新

第一,该果园管理机采用新材料与新技术,追求高效化、信息化、智能化一体的新型农机设备,建立高效机械化与自动化的全新生产模式。

第二,该管理机前后均可连接不同的工作模块,同时将常见的作业模式集成于同一模块,使其具备多用功能,满足果园内不同的作业需求,增强了设备的效率以及使用率,降低闲置率。

第三,该管理机的驾驶室运用可分离式的设计,便于操作者乘车的同时,增强了设备的自主性和灵活使用性,使其能够实现驾驶室的独立巡航检测,以及主设备的持续果园作业。

第四,该管理机驾驶舱在交互设计上采用手势操作,具备HUD抬头显示屏,使驾驶员能够清晰地查看重要的行车指示信息。

第五,该管理机配备的后方车体采用麦克纳姆轮,使其能够沿地地面的任何方向移动,提高了车辆的移动性和安全性。

设计可行性

通过该果园管理机的前期调研、中期设计以及后期对该产品的技术条件、经济性、环境保护、安全、人机工学等方面的分析可以得出,该果园管理机生产建设项目技术上可行,人机工学上合理,且目前管理机市场前景良好,设计方向正确,经济效益突出,有利于第三方投资或融资,因此,该设计的投资建设和实施无论是生产制造、社会效益还是环境保护、清洁生产在未来都是积极可行的。

设计价值分析

现在我国农业产业化发展比较迅速,而果树又是一种经济效益较高的作物,这就要求果园生产需要高度机械化,特别是管理环节多样化。加上人们对高品质水果的需求愈加旺盛,使得林果业种植面积和产值得到迅速提升,而林果机械化生产水平的提升却较为缓慢。林果类作业机具的市场选择少、推广应用规模小已成为遏制林果产业发展的重要因素。

故现急需针对现有果园机械化水平较低、缺少集成式设备等问题,依据果园农艺要求设计一种多功能可拆解式智能自动化果园田间管理机。



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