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便携式水果采摘辅助装置的设计与研究ＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｎａＰｏｒｔａｂｌｅＥｌｅｃｔｒｉｃＦｒｕｉｔＰｉｃｋｉｎｇＤｅｖｉｃｅ叶 剑 沈家栋 何东伟（同济大学浙江学院机械系，嘉兴 ３１４０００） 摘 要牶对几种常见的水果生长数据进行了调研，主要包括水果生长的位置分布、单个水果的重量和水果悬挂姿态。
通过分析水果生长位置和悬挂姿态对采摘动作的影响，对当下果园里常用的几款辅助采摘设备及其各自的优缺点进行了调查和研究。
基于此，设计了一款便携式、适应各种水果悬挂姿态的电动水果辅助采摘装置。
关键词牶水果采摘 调节角度 电动 便携式ＤＯＩ牶１０．１６４１３／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１０１７０８０ｘ．２０２２．０６．００７Ａｂｓｔｒａｃｔ牶Ｓｅｖｅｒａｌｃｏｍｍｏｎｄａｔａａｂｏｕｔｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｆｒｕｉｔａｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｔｈｅｓｕｓｐｅｎｄｅｄｐｏｓｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｗｅｉｇｈｔｏｆａｓｉｎｇｌｅｆｒｕｉｔ．Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｓｅｆａｃｔｏｒｓｏｎｐｉｃｋｉｎｇｆｒｕｉｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｓｓｅｖｅｒａｌｋｉｎｄｓｏｆａｕｘｉｌｉａｒｙｐｉｃｋｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓｕｓｅｄｉｎｏｒｃｈａｒｄａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｉｒａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｂｏｖｅｗｏｒｋ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｖｉｄｅｓａｄｅｓｉｇｎｏｆｈａｎｄ ｈｅｌｄｅｌｅｃｔｒｉｃｄｅｖｉｃｅｆｏｒｆｒｕｉｔｐｉｃｋｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｃａｎｓｕｉｔｖａｒｉｏｕｓｓｕｓｐｅｎｄｅｄｐｏｓｔｕｒｅｓｏｆｆｒｕｉｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶ｆｒｕｉｔ ｐｉｃｋｉｎｇ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔａｎｇｌｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｈａｎｄ ｈｅｌｄ０ 引 言我国每年各种水果的产量达数亿吨，一年四季都有大量新鲜水果上市。
便携式水果采摘器的设计研究随着社会的发展和人们生活水平的提高，水果已经成为人们日常饮食中不可或缺的一部分。
由于水果生长的地点和高度的限制，很多好吃的水果并不容易采摘到。
为了解决这一问题，研发出便携式水果采摘器成为了一个热门的话题。
本文将针对便携式水果采摘器的设计进行研究，并提出一些具体的设计方案。
一、市场需求分析在一些农村地区，农民在收获水果的时候，由于水果生长的高度较高，因此需要借助梯子等工具来采摘水果。
但是梯子不方便携带，而且在采摘水果的时候也存在很多安全隐患。
便携式水果采摘器也可以在这方面发挥很大的作用。
市场上存在着对便携式水果采摘器的需求，而且这个需求还将会随着人们生活水平的提高而不断增加。
二、设计原则1. 便携性：便携式水果采摘器的设计首要考虑的是便携性。
用户希望能够将采摘器轻松地放入口袋或者包中，方便携带。
2. 稳固性：在使用便携式水果采摘器的时候，用户希望能够感到采摘器的稳定性。
这样一来，用户在使用采摘器的时候能够更加轻松，也可以保障自己的安全。
3. 多功能性：在设计便携式水果采摘器的时候，可以考虑增加一些功能，比如防滑设计、高度可调等功能，来提高采摘器的实用性。
4. 轻便易用：便携式水果采摘器应该尽量减少使用者的体力消耗，让使用者能够轻松地完成采摘任务。
三、设计方案一种常见的便携式水果采摘器设计方案是由一个伸缩杆和一个夹具组成。
这种设计方案将杆子伸出来，夹具夹住水果，然后通过用户的手动操作，将水果采摘下来。
这种设计方案便携性较好，但是存在着稳定性较差，用户需要花费一定的体力来完成采摘任务的问题。
另一种设计方案是采用夹式设计，凭借装在便携式水果采摘器上的装置来将水果夹取到。
这种设计方案克服了伸缩杆稳定性不佳的问题，同时用户可以轻松地夹取到水果，省去了手动操作的麻烦。
还有一种设计方案是将便携式水果采摘器设计成一种类似于撑杆跳的结构，用户可以通过压缩弹簧的方式将水果从树上弹下来。
这种设计方案在一定程度上减小了用户的体力消耗，同时使得水果采摘更加轻松。
目录1引言-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -1.1题来源及研究的目的和意义 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -1.2本课题国内外研究现状--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -1.3本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路 --------------------------------------------------------------------------- - 3 -1.4完成本课题需要的工作条件及解决的办法 ------------------------------------------------------------------------------------- - 4 -1.5 方案及进度计划------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 4 -2.机械的总体设计------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 4 -2.1苹果采摘机工作流程 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 6 -2.2机械手臂设计---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 7 -3.苹果采摘机械动力控制机构的设计 ---------------------------------------------------------------------------------------------- - 11 -3.1输送机构传动方式 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 11 -3.2V带传动的失效形式及设计准则-------------------------------------------------------------------------------------------------- - 11 -3.3V带传动设计步骤和传动参数选择 ---------------------------------------------------------------------------------------------- - 11 -3.4齿轮箱齿轮结构----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 12 -4. 苹果采摘机械行走机构的选择 --------------------------------------------------------------------------------------------------- - 16 -4.1行走机构 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -5.苹果采摘机输送装置的选择 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -5.1带式输送机 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -5.2 装筐输送机构 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -6.部位仿真模拟分析 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 18 - 总结 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 21 - 致谢 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 22 - 参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 23 -1引言1.1题来源及研究的目的和意义随着中国农业的不断发展，果园业也得到了很大的发展。
水果采摘机械臂设计引言水果采摘是一项繁琐且费时的工作。
传统的人工采摘方式不仅劳动强度大，而且效率低下。
为了解决这个问题，设计和开发一台水果采摘机械臂成为了一种可行的选择。
本文将介绍水果采摘机械臂的设计原理、结构和工作过程。
设计原理水果采摘机械臂的设计基于计算机视觉和机器人学的原理。
首先，利用计算机视觉技术，对水果进行识别和定位。
然后，机械臂根据识别结果进行路径规划，以最短路径的方式前往目标水果的位置。
最后，机械臂通过夹爪或其他采摘工具进行采摘。
结构设计机械结构水果采摘机械臂主要由基座、臂体、关节、末端执行器等组成。
基座用于提供机械臂的稳定支撑，臂体由多段连接的杆件构成，关节用于连接相邻的臂体段，以实现机械臂的灵活运动。
末端执行器即水果采摘工具，它可以是夹爪、吸盘等，用于固定和采摘水果。
传感器在水果采摘机械臂中，传感器起着至关重要的作用。
通过安装距离传感器，可以实现对机械臂末端执行器与水果之间的距离测量和控制；通过安装力传感器，可以实现机械臂与水果的接触力检测，避免对水果造成损害；通过安装图像传感器，可以实现对水果的识别和定位。
工作流程1.图像采集：机械臂通过安装图像传感器来采集水果图像。
2.图像处理：利用计算机视觉技术对采集到的图像进行处理，实现对水果的识别和定位。
3.路径规划：根据水果的位置信息，机械臂进行路径规划，找到最短路径到达目标水果。
4.运动控制：根据路径规划结果，控制机械臂的关节运动，使机械臂到达目标水果的位置。
5.采摘水果：到达目标水果位置后，机械臂通过末端执行器进行水果的采摘。
6.返回初始位置：采摘完成后，机械臂返回初始位置，准备进行下一次采摘。
总结水果采摘机械臂的设计考虑了计算机视觉和机器人学的原理，通过识别和定位水果，实现了自动采摘的过程。
机械臂的结构和传感器的应用使其能够在复杂的环境下准确、高效地完成水果采摘任务。
随着技术的进步，水果采摘机械臂将逐渐替代传统的人工采摘方式，提高采摘效率，降低劳动强度。
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.20.102基于六自由度机械臂的水果采摘装置设计杨絮 牛亚琼 张璟言 李家伟 李梦瑶 武泽锋(长春理工大学电子信息工程学院 吉林长春 130000)摘 要：农业机器人在推动智慧农业中有着广泛的应用，本装置采用stm32f407zet6单片机为控制核心，设计一款自动采摘水果的六自由度机械臂装置，通过摄像头实时采集数据进行图像处理，获取果实空间坐标，通过闭环控制实现机械臂对果实的精准抓取。
本实验运用了一种能适应户外光线变化的颜色识别算法，并运用了模糊控制理论对机械臂进行控制，提高了系统装置的鲁棒性。
关键词：六自由度机械臂 单片机 摄像头 模糊控制中图分类号：S225.93 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)07(b)-0102-02随着人口指数增长，对自然资源的需求增大。
传统农业的生产力日益供给不上这种需求，而且对自然的负担也是指数增长。
为了缓解这种矛盾，最优最大化利用自然资源并且将人类从繁重的体力劳动中解放出来，科学界提出了现代化农业的构想，集中生产，智能生产随着今年来人工智能技术的进步，智能机器人在各个方面都有表现，而将机器人运用于农业也是一种极佳的方案，目前为止，应用于农业的机器人还不够普及，于是我们想制作一款可以推广普及的农业机器人。
1 总体装置设计本智能农业机器人由stm32f407zet6单片机为核心控制器，六自由度机械臂作为执行机构，通过摄像头捕获的图像实时进行处理并反馈水果的空间坐标位置，通过模糊PID 实现对水果的精准抓取。
系统组成结构图如图1所示。
2 六自由度机械臂数学模型的建立机械手臂的连杆和关节用D－H模型进行建模。
为了简化水果采摘机械臂的三维运动，去掉了下方云台的旋转关节，这样就可以在二维的平面上进行运动学分析[1]。
如图2所示时机械臂的几何表示，下面我们将运用几何的方法对其进行分析。
根据上面的图示列出如下方程：其中α=θ0+θ1-θ2令解得：通过同样的方法可以求得θ1和θ2，这样就完成通过末端执行器P 3的位姿的逆运动计算，显然最后有两个正确的解，根据图2的虚线部分可以看出，我们选取虚线部分得解，使得每个关节受力都可以小一些。
毕业设计（论文）题目：水果采摘器结构设计摘要本论文主要对一种水果采摘器进行了初步的设计。
这个装置主要有以下几部分组成。
包括机械手装置、升降装置、控制系统、以及驱动系统等部分，在搜集整合了大量资料后，确定以添加了保护装置的机械手装置以及实现整个水果采摘器自动化为创新亮点的水果采摘器，首先对各主要零件进行结构和参数设计、工作原理的分析、力学和运动学的分析以及误差的分析等，然后把设计好的机械手部分与已经选择好的升降装置、控制系统和驱动装置以及连接装置的三维零件图完成装配，所完成的装配图就是水果采摘器的基本模型，最后利用力学软件对水果采摘器装置进行力学分析和通过市场调查完成经济性分析，经过分析得出本次设计合理有效。
关键词：水果采摘器，机械手，自动化AbstractThis paper mainly designs a fruit picker. This device mainly consists of the following parts. It includes manipulator device, lifting device, control system and driving system. After collecting and integrating a large amount of data, it is determined that the fruit picker with added protective device and automation of the whole fruit picker are the innovation highlights. Firstly, the main parts are divided into structure and parameter design, working principle analysis, mechanics and kinematics. Analysis and error analysis, and then the designed part of the manipulator is assembled with the three-dimensional part drawings of the selected lifting device, control system, drive device and connection device. The completed assembly drawings are the basic model of fruit harvester. Finally, the mechanical analysis of fruit harvester device is carried out by mechanical software and the economic analysis is completed by market investigation. After analysis, the design is reasonable and effective.Key words:Fruit picker, manipulator, automation第4 页目录前言 (1)1、绪论 (2)1.1研究的目的和意义 (2)1.1.1研究目的 (2)1.1.2研究意义 (2)1.2国内外研究状况 (2)1.2.1国外研究状况 (2)1.2.2 国内研究状况 (2) (3)2、水果采摘器的方案设计 (4)2.1水果采摘器关键技术问题以及解决方案 (4)2.1.1关键技术问题 (4)2.1.2解决方案 (4)2.2水果采摘器方案设计 (4)2.2.1两种方案的比较 (4)2.2.2总体设计方案的选取和水果采摘器组成部分 (6)3、水果采摘器主要结构零部件设计 (8)3.1仿生机械手的原理分析 (8)3.1.1采摘方式的选择： (8)3.1.2分离方式的选择 (10)3.2仿生机械手的总体设计 (11)图3.4机械手结构图 (11)3.3仿生机械手手指的设计 (11)3.3.1手指材料的选择 (11)3.3.2手指的结构设计 (12)3.4升降系统的设计 (14)3.4.1升降台设计背景 (14)3.4.2升降平台整体方案与布局 (14)3.4.3升降平台结构设计 (15)3.5控制系统、驱动系统、连接装置的选择 (16)3.5.1控制系统的选择 (16)3.5.2视觉识别系统部分 (17)3.5.3传感系统部分 (18)3.5.4控制中心部分 (19)3.6水果采摘机器行走系统的确定 (20)3.6.1驱动方式的选择 (20)3.6.2行走方式的选择 (20)4、水果采摘器的受力分析和经济分析 (20)4.1水果采摘器受力分析 (20)4.1.1手指的工作原理、受力分析相关计算 (20)4.2水果采摘器的经济性分析 (26)4.2.1关于水果采摘器市场现状的分析 (26)4.2.2市场调查及分析 (26)5、水果采摘器建模 (27)5.1重要零件的虚拟设计装配 (27)5.1.1建模的一般步骤 (27)5.1.2水果采摘器主要手指零件的建模 (27)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)第4 页前言中国农村中有非常多的小规模的果园,这些果园中的大多数采用的采摘方式为人工采摘,这样不仅效率低下而且比较危险,因此设计一种优良的水果采摘器具有重大意义。
摘要近年来我国菠萝种植面积、产量及单产稳定增加,但品种结构比较单一。
我国菠萝研究多集中在栽培、生理生化及加工利用等方面,资源利用、选育种等研究相对较少;且栽培、生理及加工利用方面研究多为简单的栽培技术及加工工艺,对其相关的机理机制缺乏进一步的研究[1]。
目前国内对菠萝的采摘主要以人工为主，而国外的菠萝采摘方式则由简易采摘器发展到振摇式采摘机械, 再到后来的切割式采摘机，虽然该装置可在一定程度减少工人的劳动强度，但这种采摘机仍有值得改进的地方，所以研究一台自动化采摘菠萝的装置具有重要的研究意义。
本设计将以菠萝采摘为研究对象，对菠萝采摘机的机械结构进行设计，实现以机器为主，人工为辅的方式的菠萝自动化采摘过程，通过对传动结构和驱动方式的对比和选择，选择滚珠丝杠传动为最佳传动方案，对电机、丝杠结构进行选型和设计，根据各轴的移动速度，对支撑丝杠的轴承进行选型与寿命计算。
为菠萝采摘机的可行性提供保障，从而实现高效灵活的菠萝自动化采摘，保证了采摘质量、提高了采摘效率、降低了农业从事者的劳动强度。
关键词：菠萝采摘；自动化；滚珠丝杠；铰接；高效率AbstractIn recent years, the planting area, yield and yield of pineapple have increased steadily in China, but the variety structure is relatively single. In China, pineapple research is mostly focused on cultivation, physiology, biochemistry, processing and utilization, while resources utilization, breeding and other research are relatively few; and cultivation, physiology and processing and utilization are mostly simple cultivation techniques and processing technology, and the related mechanism is lack of further research [1]. At present, the domestic pineapple picking is mainly manual, while the foreign pineapple picking method has developed from simple picker to vibration picking machine, and then to the later cutting picking machine. Although the device can reduce the labor intensity of workers to a certain extent, there are stillsome improvements in this picking machine, so it is important to study an automatic pineapple picking device. Research significance.This design will take pineapple picking as the research object, design the mechanical structure of pineapple picking machine, realize the automatic picking process of pineapple in the way of machine-based and manual-assisted. Through comparing and choosing the transmission structure and driving mode, choose the ball screw drive as the best transmission scheme, select and design the motor and screw structure, according to the moving speed of each axis. The bearing type selection and life calculation of supporting screw are carried out. It provides guarantee for the feasibility of pineapple harvester, realizes efficient and flexible automatic pineapple harvesting, guarantees the quality of picking, improves the efficiency of picking, and reduces the labor intensity of agricultural workers.Keywords: pineapple picking; automation; ball screw; articulation; high efficiency目录摘要 (1)Abstract (1)引言 (3)第1章绪论 (4)1.1选题的背景 (4)1.2目的和意义 (4)1.3本文研究的主要内容 (5)1.4拟解决的主要问题和最终目标及意义 (5)1.5论文创新点 (5)1.6菠萝采摘机的初步设计方案及其优势 (6)第2章总体方案设计 (6)2.1总体方案设计 (6)2.1.1 驱动方式的选择 (7)2.2菠萝采摘机初始结构设计 (8)2.3改进后菠萝采摘机 (9)2.3.1 推车结构设计 (9)2.3.2 运动方案设计 (11)2.3.3 机械采摘手设计 (11)第三章运动机构设计计算 (13)3.1 竖直方向运动机构计算 (13)3.1.1工作参数计算 (13)3.1.2 竖直运动丝杠的选用及计算 (14)3.1.3 电机的选择 (16)3.1.4 导轨的选择 (18)3.1.5轴承的选择及校核 (19)3.2 水平方向运动机构计算 (23)3.2.1工作参数计算 (23)3.2.2 水平运动丝杠的计算 (23)3.2.3 电机的选择 (26)第4章采摘机械手设计计算 (27)4.1偏心轮滑块机构 (27)4.2采摘机械手设计 (28)设计总结 (32)参考文献 (34)致谢................................................................................................. 错误!未定义书签。
水果采摘机毕业设计一、选题背景随着现代社会的快速发展，人们对于生活品质的要求也越来越高。
在饮食方面，健康、营养、美味是大家所追求的目标。
水果作为一种重要的营养食品，深受广大消费者的喜爱。
然而，在现实生活中，水果采摘仍然是一项人工劳动，不仅效率低下，而且劳动强度大。
因此，设计一款水果采摘机成为了一个非常有意义和具有挑战性的课题。
二、设计目标1. 提高采摘效率：通过自动化技术和机械化手段提高采摘效率，减轻农民工作负担。
2. 保证采摘质量：通过科学合理的设计和优良的制造工艺保证采摘质量，避免损坏水果。
3. 降低成本：通过合理优化设计和选材降低制造成本，使得产品更具竞争力。
三、设计思路1. 机械结构方案：在机械结构上采用双臂式伸缩式结构，并配备多向运动机构，实现水平和垂直方向的自由移动，以适应不同高度和角度的水果采摘。
2. 传动方案：采用电动机驱动方式，实现机械结构的运动。
3. 控制系统方案：通过单片机控制系统实现对水果采摘机的控制，使得机器可以自主完成采摘任务。
4. 安全保护方案：在设计过程中，考虑到安全问题，设置多种安全保护装置，如限位开关、过载保护等。
四、设计流程1. 研究市场需求：了解市场上已有的水果采摘机产品，并分析其优缺点。
同时调研农民对于水果采摘机需求的真实情况。
2. 设计方案确定：根据市场需求和技术可行性分析确定最终设计方案，并进行详细设计。
3. 制造样品：根据设计图纸制造样品，并进行测试和调试。
在测试过程中发现问题及时解决，并进行改进优化。
4. 生产量产：在样品测试完成后，进行生产量产，并进行质量检验。
同时为客户提供售后服务和技术支持。
五、预期效果1. 提高采摘效率：相比传统人工采摘，水果采摘机可以大幅提高采摘效率，减少人力成本。
2. 提高采摘质量：机器可以自主完成采摘任务，避免了人为因素对于水果的损坏。
3. 降低成本：优化设计和选材可以降低制造成本，使得产品更具竞争力。
4. 推广应用：设计的水果采摘机不仅适用于水果采摘，也可以应用于其他农业领域。
机械毕业设计手持沙棘采摘器介绍手持沙棘采摘器是一种用于采摘沙棘果实的机械设备。
沙棘是一种珍贵的水果，但由于其果实外表带刺且成熟期较短，采摘工作非常耗时且容易受伤。
为了提高采摘效率和减少工作负担，设计了这款机械手持沙棘采摘器。
这款机械采摘器主要由手柄、抓取装置和电动机组成。
通过电动机的驱动，手柄上的抓取装置可以抓住沙棘果实并将其收集到容器中。
采摘器具有高效、安全、方便使用等优点，可以极大地提高沙棘采摘的效率。
本文将详细介绍机械毕业设计手持沙棘采摘器的设计思路、结构、工作原理以及可能的改进方向。
设计思路设计手持沙棘采摘器的目标是提高采摘效率、减少工作负担以及改善采摘过程的安全性。
为了实现这些目标，我们采取了以下设计思路：1.采用机械抓取装置：通过抓取装置能够快速、准确地抓住沙棘果实，避免采摘过程中的磕碰和受伤。
2.添加容器：增加容器可以方便地收集沙棘果实，避免果实掉落到地面上。
3.使用电动驱动：采用电动驱动可以提高采摘速度，减少体力劳动的需求。
通过以上设计思路，我们可以打造一款高效、方便、安全的手持沙棘采摘器，从而提升沙棘采摘的效率和质量。
结构手持沙棘采摘器主要由以下组成部分构成：1.手柄：手柄是采摘器的主要控制部分，用户可以握住手柄进行操作。
手柄上还设置了开关按钮，用于控制电动机的启停。
2.抓取装置：抓取装置位于手柄的底部，用于抓住沙棘果实。
抓取装置采用柔软的材料制成，可以避免对果实造成伤害。
3.容器：容器位于抓取装置的下方，用于收集抓取到的沙棘果实。
容器具有一定的容量，可以减少频繁清空的次数。
4.电动驱动装置：电动驱动装置位于手柄内部，通过电池提供动力，驱动抓取装置进行工作。
电动驱动装置具有高效、稳定的特点，可以提供充足的动力。
工作原理手持沙棘采摘器的工作原理如下：1.用户握住手柄，并通过开关按钮启动电动机。
2.电动机开始运行，驱动抓取装置开始工作。
3.抓取装置通过柔软的材料抓住沙棘果实，将果实收集到容器中。
一、选题名称：简易型水果采摘机二、选题背景：随着时代的发展，国民生产总值的增长，我国的经济总量正在持续增长，而农业在人们的生活中扮演着重要的角色，它是人们生活的最基本保障，农业的发展也成了人们生活水平的伊个重要标志。
现代农业向着机械化的时代发展，机械正在逐渐代替人们原始的劳动工具和原始的劳动方法，而且现代农业正呈现着前所未有的发展潜力，机械化的农业时代具有效率高、安全、便捷的特点。
在黄土高原上和其他地方有很多果农，他们用自己朴实的劳动为现代大城市的人们培育了大量的优质水果，但是一直以来在很多地方，人们还用着原始的人工采摘方法，现代的大型采摘机器又太过昂贵，人们在考虑自己的经济利益的同时不得不放弃机械采摘的高效率方法。
鉴于大多数农民不能承受大量的经济压力，从而设计简易的水果采摘机，方便农民采摘水果，也提高了农民的工作效率。
现在市面上的水果采摘机品种繁多，已申请专利的有二十个左右，每个产品有各自的特点，价格也大相径庭，人们有很多的选择余地;电动、手动、自动的，但是大多数体积都比较笨重，人本在采摘过程中有不适应感。
简易水果采摘机的原理很简单，和剪刀的原理是相同的杠杆原理。
人们用手里的手柄就可以简单的采摘果树高处的水果，结构简单，容易操作，安全舒适，可以实现不同高度和不同大小水果的采摘，而切还可以执行水果套袋任务，同时把执行机构的支架用作喷洒农药的支撑结构，实现了多用途。
如果投放市场可以成为果农的好选择！该简易水果采摘机也有不足的地方，结构简单，是非自动的···如果人们举着时间过长会有疲劳酸痛的感觉，而且水果在输送带里面可能会有擦伤，损坏水果造成不必要的经济的损失。
简易水果采摘机与其他同类机器相比结构简单，价格便宜，容易操作，而且可以满足不同高度的水果采摘任务。
把人们常见的、普通的剪刀杠杆原理利用进来，实现了农业的需求，果农都能接受，是他们的最佳选择.三、方案的总体描述、拟实现的功能与应用场合及特点：（1）、方案的总体描述：总是在农村看见农民很吃力的爬上果树，或者站在梯子上进行水果，一方面不安全，另一方面对果树的树皮也不好。
柑橘采摘装置机械臂结构设计摘要
本文旨在介绍一种针对柑橘采摘装置的机械臂结构设计，该设
计能够实现自动化采摘，提高采摘效率，减轻人工劳动强度。
文章
详细介绍了该机械臂结构的设计思路、结构原理和重要部件的选型。
设计思路
根据柑橘采摘过程中的特点，我们决定采用六自由度机械臂结
构设计，能够完成所有采摘动作。
该机械臂结构采用模块化设计，
方便维护和更换，同时还可以根据需要选择不同长度的机械臂，以
适应不同高度柑橘树的采摘。
结构原理
该机械臂结构由底座、一级臂、二级臂、三级臂、手腕和末端
执行器等部件组成。
底座支撑整个机械臂，一级臂与底座连接，二
级臂与一级臂相连，以此类推，形成一个“一二三四五六”的连杆结
构。
手腕由两个旋转关节组成，能够进行旋转和倾斜动作。
末端执
行器则是采摘柑橘的夹子，能够自动感知柑橘的位置并进行采摘。
重要部件选型
由于机械臂需要承受较大的负载，因此在选材时需要考虑材料
的强度和耐磨性。
底座和臂部采用了铝合金材料，具有较高的强度
和稳定性；手腕和末端执行器采用了工程塑料，具有较好的耐磨性
和重量轻的特点。
结论
本文介绍的柑橘采摘装置机械臂结构设计能够实现采摘自动化，提高采摘效率，减轻人工劳动强度。
该机械臂结构设计灵活，可根
据需要进行调整，可以很好地适应不同高度的柑橘树。
同时，在材
料选型上也考虑了耐磨性和强度要求，保证了机械臂的工作稳定性
和寿命。
届毕业设计苹果采摘机的设计学生姓名：学号：所属专业：学院：班级：指导老师：日期：机械电气化工程学院制前言苹果原产欧洲中部、东南部，中亚西亚以及中国新疆。
苹果（Apple），是常见的水果之一。
苹果树属于蔷薇科，落叶乔木，叶椭圆形，有锯齿。
其果实球形，味甜，口感爽脆，且富含丰富的营养，是世界四大水果之冠。
苹果通常为红色，不过也有黄色和绿色。
苹果是一种低热量食物，每100克只产生60千卡热量。
苹果中营养成份可溶性大，易被人体吸收，故有“活水”之称，其有利于溶解硫元素，使皮肤润滑柔嫩。
中国是世界上最大的苹果生产国和消费国，苹果种植面积和产量均占世界总量的40%以上，在世界苹果产业中占有重要地位。
苹果消费市场主要为鲜果和加工制品,鲜食的比例高达90%,加工制品仅占10%左右。
为保证苹果的品质,适时采摘是我国苹果产业的重中之重。
采摘工作量繁重与劳动力的缺乏使得适时采摘变得越来越困难。
全套图纸加153893706目录1引言-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -1.1题来源及研究的目的和意义 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -1.2本课题国内外研究现状--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -1.3本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路 --------------------------------------------------------------------------- - 4 -1.4完成本课题需要的工作条件及解决的办法 ------------------------------------------------------------------------------------- - 5 -1.5 方案及进度计划------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 5 -2.机械的总体设计------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 5 -2.1苹果采摘机工作流程 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 6 -2.2机械手臂设计---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 8 -3.苹果采摘机械动力控制机构的设计 ---------------------------------------------------------------------------------------------- - 12 -3.1输送机构传动方式 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 12 -3.2V带传动的失效形式及设计准则-------------------------------------------------------------------------------------------------- - 12 -3.3V带传动设计步骤和传动参数选择 ---------------------------------------------------------------------------------------------- - 12 -3.4齿轮箱齿轮结构----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 13 -4. 苹果采摘机械行走机构的选择 --------------------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -4.1行走机构 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 18 -5.苹果采摘机输送装置的选择 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 18 -5.1带式输送机 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 18 -5.2 装筐输送机构 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 18 -6.部位仿真模拟分析 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 19 - 总结 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 错误！未定义书签。
毕业设计（论文）苹果采摘机械设计Design of apple picking machine学生姓名彭靖文学生专业机械电子工程3班学生年级14级指导教师李永阳广东科技学院教务处制目录摘要 (2)Abstract (3)1绪论 (5)1.1课题研究背景及来源 (5)1.2 国内外研究进展 (6)1.2.1 国外研究进展 (7)1.2.2 国内研究进展 (11)1.3 研究内容及意义 (13)2机构的总体方案设计 (15)2.1 机构工作的基本原理 (15)3机构的机械结构设计 (18)3.1 机构的剪夹器传动类型选择 (18)3.2 机构的剪夹器设计 (18)3.2.1剪夹器工作过程分析 (18)3.2.2剪夹器原理设计 (19)3.2.3曲柄摇杆的设计 (20)3.2,4原位置返回设计 (21)3.3 机构的手机连接无线摄像头 (23)3.4机构的电机选择 (25)3.4.1负载电机选型 (25)3.5 机构的开关设计 (26)4结论和展望 (28)4.1结论 (28)4.2主要创新点 (28)参考文献 (29)致谢 (30)摘要鲜果和加工制品是苹果消费市场的主要产品，鲜果的比例目前高达百分之九十，而加工制品仅仅占百分之十左右，为了保证苹果的品质，我国就苹果产业来说目前的重中之重是适时采摘。
采摘工作的日益繁重与劳动力的极度缺乏使得适时采摘现在变得越来越难，而现在苹果采摘是苹果生产中耗时费力的环节之一，需投入非常多的劳动力，我国农业目前无论是机械化还是智能化水平都较低，所以就目前而言，研制一款简单经济的、可以提高采摘效率的机构就显得尤为重要，是具有很重要的战略意义的。
本课题旨在设计一款简单、方便、经济的苹果采摘机构，主要研究的内容包括以下几个方面：（1）首先运用人机工程学的所学内容来设计适合成年人使用机构的尺寸以及机构零部件的选型。
（2）本设计运用了步进电机实现半自动化的控制升降以及控制采摘的工作，涉及材料力学以及机械原理的所学内容，后续会有验证。
水果采摘机械手装置设计与仿真摘要近年来，随着全国经济的持续发展，人们对果蔬的需求越来越大。
在我国的果蔬生产中，柑橘生产所的占比重日益增大。
而在整个柑橘生产活动中，柑橘的采摘所占的工作量十分巨大。
除此之外，水果采摘质量的好坏还将直接影响到水果的保鲜储藏，运输配送等后续工作，并最终将严重影响到经济效益。
如果继续延续原始的手工采摘，不仅工作环境十分的艰苦，效率低下，而且水果采摘质量也得不到保障，更甚至时有采摘工作者在采摘过程中因为环境的复杂不小心从树上摔下而受伤的事故发生。
为了适应当代果蔬经济的发展，设计一种多自由度，满足工作空间的小型柑橘采摘机械手对实现农业自动化和提高经济效益具有重要意义。
根据柑橘生产活动中完成果实采摘整个过程的的具体条件，首先运用所学知识进行机构尺寸的设计；然后创新设计内嵌式关节采摘机械手所有零部件的具体合理尺寸；再按照设计的零件图通过Pro/E三维造型出机械手的所有零部件；接着根据机械手的工作方式选择合理的连接方式并通过创建合理约束完成机械手的装配；最后通过选用Pro/E 中的机构模式，经过旋转轴的自定义，伺服电机的添加，定义初始条件等完成机械手的运动仿真。
关键词：柑橘采摘机械手，内嵌式关节，Pro/E三维造型，运动仿真AbstractIn recent years, with the continuous development of economy, the proportion of citrus production in fruit and vegetable production is growing in our country. In the entire citrus production activities, the workload of citrus picking is very big. What’s more, the quality of fruit picking will directly affect the fruit storage, transportation and other follow-up work ,which eventually has serious influence on the economic benefit. If we continue to use the original manual picking, not only working environment is very difficult, working inefficient, but also the quality of fruit picking is not guaranteed .what’s worse, the fruit picking workers maybe fell from the trees and injured accidentally because the environment is very complex in the process of picking . In order to adapt to the development of contemporary economic fruit and vegetable, it is of great significance to agricultural automation realized and improving the economic benefit that designing a kind of small citrus picking manipulator with the features of multi-degree of freedom and satisfied the working space.According to the specific conditions of the whole process of fruit picking in citrus production activities, at first ,using the acquired knowledge to creatively design all parts of embedded citrus picking manipulator joints with reasonable size. Then according to the design of the part drawing shapes all parts of the manipulator through the Pro/E 3d modeling software. Next choosing the reasonable connection according to the workings of a manipulator and creating a reasonable constraint to complete the assembly of the manipulator. Finally ,through choosing mechanism model in Pro/E, after the axis of rotation of the custom, the adding of the servo motor and defined the initial conditions to complete the motion simulation of the manipulator.Keywords: citrus picking manipulator, embedded joints, Pro/E 3d modeling , motion simulation第一章绪论 (1)1.1前言 (1)1.2机械手的介绍 (1)1.3水果采摘机械手研究概况 (1)1.3.1 国外机械手的研究概况 (1)1.3.2 国内机械手研究概况 (3)1.4目的和意义 (3)第二章柑橘采摘机械手的结构设计 (5)2.1柑橘采摘机械手的系统构成 (5)2.2柑橘采摘机械手的材料选定 (5)2.3机械手大小臂长度的确定 (6)2.3.1 机械手大小臂长度的确定 (6)2.3.2 基于果园环境的机械手CAD模拟 (6)2.4机械手关节处伺服电机内嵌式创新 (8)2.5电机的选定 (8)2.5.1 电机种类的选择选择发 (8)2.5.2 电机规格的选择 (9)2.6机械臂尺寸的设计 (12)2.6.1 机械手的结构设计 (12)2.6.2 机械手各个零件的尺寸设计 (12)第三章三自由度机械手的三维造型 (14)3.1机械手大臂的三维造型。
柑橘梳剪采收末端执行装置设计摘要: 针对目前我国柑橘人工采摘作业效率低、成本高、劳动力需求大的问题，设计了一种柑橘梳剪采收末端执行装置，阐述了该装置的结构及工作原理。
对果柄剪切的曲柄摇杆机构进行优化设计，优化后机构最小传动角的最大值γmin = 48. 99°。
设计了剪切机构的控制电路，可实现剪切机构的准确启动与停止，并避免堵转。
本设计结构简单，与机械臂连接可以构成一个完整的柑橘采收机械，实现柑橘的机械化半自动采收，大幅度提高采收效率，降低了采收成本。
关键词:柑橘; 采收; 梳剪装置; 曲柄摇杆机构柑橘是我国南方的重要经济作物，特别是进入21世纪后我国柑橘产业不断扩大，在全球柑橘市场中所占份额越来越大。
截至 2016 年，我国柑橘收获面积和产量分别为260. 1万hm2 和 3 792. 38 万 t，面积和产量均居世界首位。
然而目前柑橘采摘作业主要还是依靠人力完成，效率较低。
在整个柑橘生产过程中若以人力完成采摘作业，柑橘采摘的成本约占总生产成本的 35% ～ 50%。
因此，改变柑橘采摘方式，提高采摘作业效率将会极大地提高企业生存能力和盈利能力。
大力提高农业生产的机械化程度，对于提高生产效率，解放劳动力和节约生产成本具有重要的意义。
现有柑橘收获机械主要为振摇式采收机和水果采摘机器人，振摇式采收机在国内外应用多年，相关研究成果较多，具有较高的采收效率，但对果实和果树会造成一定的损伤。
国内柑橘市场以鲜食为主，故其应用有较大局限。
水果采摘机器人利用机器视觉和计算机控制技术实现果实的识别、定位和采摘，近年来国内外对其的相关研究取得了很大进展，但其果实识别率、采摘成功率、采摘效率距离实际应用还有一定的距离。
针对我国柑橘人工采摘作业效率低和成本高的问题，研究设计了一种柑橘梳剪采收末端执行装置，该采收末端执行装置融合了齿梳式果实采收装置和剪切式果实采摘方式的优点，与现有的其他柑橘采收装置相比具有采收效率高、果实损伤小、成本低和操作简单等优点。
水果采摘装置设计0文献综述0.1水果采摘实现机械化的必然趋势在水果的生产作业中，收获采摘是整个生产中最耗时最费力的一个环节。
水果收获期间需投入的劳力约占整个种植过程的50%~70%采摘作业质量的好坏直接影响到水果的储存、加工和销售，从而最终影响市场价格和经济效益。
水果收获具有很强的时效性，属于典型的劳动密集型的工作。
但是由于采摘作业环境和操作的复杂性，水果采摘的自动化程度仍然很低，目前国内水果的采摘作业基本上还是手工完成。
在很多国家随着人口的老龄化和农业劳动力的减少，劳动力不仅成本高，而且还越来越不容易得到，而人工收获水果所需的成本在水果的整个生产成本中所占的比例竟高达33%~50%高枝水果的采摘还带有一定的危险性。
因此实现水果收获的的机械化变得越来越迫切，发展机械化的收获技术，研究开发水果采摘机器人具有重要的意义。
研究和开发果蔬收获的智能机器人技术对于解放劳动力、提高劳动生产效率、降低生产成本、保证新鲜果蔬品质，以及满足作物生长的实时性要求等方面都有着重要的意义。
采摘机器人是未来智能农业机械化的发展方向，具有广阔的应用前景。
2004年11月1日颁布施行的《中华人民共和国农业机械化促进法》还明确规定国家采取措施鼓励，扶持农业机械化的发展，机械采摘取代手工作业是必然的发展趋势。
0.2国外水果机械化采摘装置研究进展及现状水果的机械化收获技术已有40余年的研究历史。
收获作业的自动化和机器人的研究始于20世纪60年代的美国，1968年美国学者Schertz和Brown首次提出应用机器人技术进行果蔬的收获，当时开发的收获机器人样机几乎都需要有人的参与，因此只能算是半自动化的收获机械。
采用的收获方式主要是机械震摇式和气动震摇式，其缺点是果实易损，效率不高，特别是无法进行选择性的收获。
从20世纪80年代中期开始，随着电子技术和计算机技术的发展，特别是工业机器人技术、计算机图像处理技术和人工智能技术的日益成熟，以日本为代表的西方发达国家，包括美国、英国、法国、荷兰、以色列、西班牙等国家，都在水果采摘机器人方面做了大量的研究工作，涉及到的研究对象主要包括甜橙、苹果、樱桃、甜瓜、葡萄、草莓等，试验成功了多种具有人工智能的收获采摘机器人。
应用机器人技术进行水果的自动化收获得到了快速的发展。
法国是研究果蔬采摘机器人较早的国家之一，但由于技术、市场和价格等因素的影响，甜橙和苹果采摘机器人已经停产，采摘机器人的研究工作基本陷于停顿。
美国在自动化收获机器人的研究方面没有一个很清晰的战略，研究工作也基本处于停顿状态。
日本近年来开展了大量的收获机器人研究项目，进展很快，但还未能真正实现商业化。
荷兰收获机器人的研究工作走在很多国家的前面，但研究的果蔬种类并不多。
0.3我国水果机械化采摘装置研究进展我国的国家专利中有上百种的水果采摘器，包括机械式、电动式、气动式的果品采摘器，其中有的实现单方向的水果采摘，有的可改变方向能实现全方位的水果采摘。
不过目前市场上商品化的采摘器品种还比较单一，且价格昂贵操作不便。
我国在农业机器人领域的研究始于20世纪90年代中期，相对于发达国家起步较晚，果蔬采摘机器人的研究还处于起步阶段。
目前我国不少院校、研究所都在进行采摘机器人和智能农业机械相关的研究。
东北林业大学的陆怀民研制了林木球果采摘机器人，它主要由5个自由度机械手、行走机构、液压驱动系统和单片机控制系统组成。
郭峰等运用彩色图像处理技术和神经网络理论，开发了草莓拣选机器人，采用气动驱动器将草莓推到不同的等级方向。
浙江大学的应义斌等人完成了水果自动分级机器人的研究开发。
0.4水果机械化采摘装置发展方向虽然水果的机械化作业最早可以追溯到上个世纪60年代，但由于简单的机械收获易造成果蔬损伤，因此在收获柔软新鲜的果蔬方面还存在很大的局限性而且果蔬收获往往需要有选择性地进行，此外市场对果蔬的新鲜度也有很高的要求，这就要求果蔬的收获要有很高的时效性。
因此，在果蔬收获中采用机器人作业，实现果蔬收获的自动化和智能化，是解决上述问题的最好方式。
采摘水果的机器人有他自身的特点：它们一般是在室外工作，作业环境较差，但是在精度上却没有工业机器人那样要求高。
果蔬采摘机器人操作者是知识水平较低的普通农民，不是具有机电知识的专门的技术人员。
因此要求果蔬采摘机器人操作技术不能太复杂，必须具有很高可靠性和操作简单的特点。
另外，水果的生产业以个体经营为主，考虑到经济效益，采摘器的价格不能太高，否则会就很难普及。
采摘机器人作为农业机器人的重要应用具有很大的发展潜力。
日后的水果采摘机器人的研究工作必须朝以下方向发展：①能够准确地识别和定位成熟果实，并且能引导末端执行器准确的接近目标；②研制灵巧的、不伤果实的采摘机器人末端执行器；③采摘机器人的行走机构必须适应田间的复杂环境；④视觉系统要迅速识别定位果实，控制系统和机械手臂系统必须做到迅速摘取；⑤增强机器人系统的通用性。
相信在不久的将来，在不断克服种种技术的阻碍后，水果采摘机器人会得到广泛地应用，水果的采摘将实现机械化。
1引言1.1水果采摘装置的研制背景我国是农业大国，果树业是农业的重要组成部分，果树产值在我国农业（种植）中仅次于粮、菜居第三位。
据农业部统计，2003年全国果树总面积943.67公顷，总产量7551.5万吨，皆居世界第一，且人均占有量48kg以上。
柑桔1345万吨（占世界柑桔总产量的13%，居世界第三位，近20年来产量增长了8.43倍，是全球柑桔产量增长幅度最大的主产国）。
苹果2110万吨（占世界总产量的25.2%）。
梨979.8万吨。
我国山区丘陵地区面积广阔且大部分种植果树，仅西部地区果园面积就达286万公顷，占全国31%果品总产量为1837万吨。
以山城重庆柑橘种植为例，2004年柑桔种植面积就已经达到18.23万公顷，总产量突破100万吨，而重庆农业综合机械化水平为仅12.23%。
近年来，为转移农村劳动力，统筹城乡经济协调发展，促进农民增收，山区丘陵地区普遍把劳务输出作为发展地方经济、增加农民收入的一项重要举措。
伴随着劳务进城的加快，大量壮劳动力外出务工，留在家的主要是老、弱、病、残、妇女和儿童。
水果的采摘期短，短期内劳动强度大，外出的壮劳动力不可能及时回来。
高枝水果的采摘对人员的体力有较高要求，一般直接参与采摘作业的应是青壮年，手工采摘高枝水果还不能由一人完成。
水果的采摘期短，短期内劳动强度大，这种矛盾更突显了山区丘陵果业采摘的难度大的问题。
目前山地丘陵的水果采摘主要是使用采果剪手工采摘，手工采摘仅限于地域距地面低于两米的灌木类果树，劳动强度大，且效率低下。
对于高于两米的乔木类的果树或比较高的枝条上的水果，采摘员要站在短梯或高凳上，将采摘的水果放入果篮或果筐中。
国家标准GB3608-93《高处作业分级》明确规定：" 凡在坠落高度基准面2m以上（含2m）有可能坠落的高处进行的作业称为高处作业。
"高枝水果有的已经远远高于2m已经属于高出作业范畴。
国家规定高处作业使用高凳和梯子时，单梯只许上1人操作，支设角度以60度到70度为宜, 梯子下脚要采取防滑措施，支设人字梯时，两梯夹角应保持40度，同时两梯要牢固，移动梯子时梯子上不准站人。
使用高凳时，单凳只准站一个人，双凳支开后，两凳间距不得超过3m如使用较高的梯子和高凳时，还应根据需要采取相应的安全措施。
在没有可靠的防护设施时，高处作业必须系安全带，否则不准在高处作业。
同时安全带的质量必须达到以使用安全要求，并要做到高挂低用。
但是实际上果农进行高枝的水果采摘时并没有按照国家规定，也未采取任何安全防护措施。
摘果时常因上梯或上树精神紧张而感到非常劳累不便，也常听到有人不慎从树上或梯子上掉下来的消息，这种状况很随机不可预测。
高处作业的大部分是青壮年，一般都是家庭的主要劳力。
如果发生严重的跟骨关节内骨折，即使进行手术治疗，也无法保证患者将来不出现创伤性关节炎及跟骨负重时疼痛，其劳动能力将严重受限，甚至影响日常生活。
由此可见完全依靠人力的采摘方式采摘速度慢、效率低、劳动强度大，高枝水果采摘还具有一定的危险性。
此外，传统的作业还存在以下弊端：一是采摘过程中作业者的人身安全问题，即手工采摘时手臂易被树枝划伤或擦破，高处作业时，还可能会摔伤。
二是对果树的损伤，即对树的枝叶芽的破坏。
三是对水果质量的影响，单手采摘时容易出现脱蒂，易出现抽心果，还有就是高枝水果容易掉在地上造成内外伤，影响果品的外观，不利于保鲜储藏，从而最终造成降低经济收入。
目前，我国各地方政府为增强地方经济，正相继开发大量的旅游投资项目，纷纷举办各种赏果采摘节，如苹果节、桃子节等，吸引了大量游客到果园采摘旅游，享受采摘水果，品尝新鲜水果的乐趣。
如果能提供一种轻巧灵便的果实摘采器，不但能让游客充分体验采摘的乐趣，而且还保障了游客的安全，保护了果农的果树不受损坏。
另外，果农可以少打矮壮素等农药，生产出更多的无公害果子，减少成本投入和对环境对水果的污染，游客可以品尝到更新鲜卫生的水果。
中华人民共和国第十届全国人民代表大会常务委员会第十次会议于2004年6月25日通过，2004年11月1日颁布施行的《中华人民共和国农业机械化促进法》是为了鼓励、扶持农民和农业生产经营组织使用先进适用的农业机械，促进农业机械化，建设现代农业而制定。
2009年中央一号文件明确指出要加快研发适合丘陵山区使用的轻便农业机械，中国农业机械化事业呈现可持续发展态势。
近年来，国家对农机化关键技术和装备研制开发的扶持力度很大，"十五"期间中央财政直接投入的农机化科技攻关资金为2800万元，"十一五"时期会超过1.4亿元。
农业的根本出路在于机械化，是党和国家各级政府，农机科研、生产、推广部门始终坚持的方向。
机械化水平是衡量农村农业发展水平的重要标志，是确保提高农村生产力，促进更多的劳动力转移，彻底改变传统的小农经济耕作方式的前提和依据。
机械手臂是目前在机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事以及太空探索等领域都能见到它的身影，农业方面的应用尚属空缺。
《中华人民共和国农业机械化促进法》还规定国家采取措施，鼓励和支持农业机械生产者增加新产品、新技术、新工艺的研究开发投入，并对农业机械的科研开发和制造实施税收优惠政策。
国家支持有关的科研机构和院校加强农业机械化科学技术研究，根据不同的农业生产条件和农民需求，研究开发先进适用的农业机械，支持农业机械科研、教学与生产、推广相结合，促进农业机械与农业生产技术的发展要求相适应。
随着我国制造业的高速发展和农业机械化普及程度的大幅提高，机械采摘取代手工作业是必然的发展趋势。
现阶段的机械手存在两种极端：一是含有自主行动功能的技术含量极高的类型，价格昂贵不适合丘陵地带小型果园；一是基本属于纯机械式的，采摘器过于简单，不利于提高生产效率，减轻操作者的劳动强度。
