国内外果园采摘机械研究及发展趋势探讨
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果园机械装备现状及发展思路
摘要:本文从我国果园机械的种类、装备现状、研究进展、存在问题和发展思路5个方面进行了系统总结和阐述。结果表明,我国果园机械化程度低,多数果园农事作业仍然为人工劳动,目前应因地制宜,结合农艺要求,集中力量研发急需机具,特别是研发疏花、采摘和运输等果园机械,以提高我国果园机械化作业率。
关键词:果园机械;现状;发展思路
引言
随着产业结构调整,我国果品种植面积逐渐增加,果树已成为农村经济和农民收入的主要来源,2016年全国果园面积达1298.18万hm2,产量28351万t,而我国果园机械仍处于起步阶段,果园大部分作业(灌溉、施肥、修剪、施药及采收等)主要依赖人工作业完成,存在劳动效率低、生产成本高等问题。近几年我国城镇化进程加快,农村劳动力大量向城镇移转,果园生产劳动力严重不足,加之缺乏有效的农机具产品,导致用工成本增加,已严重影响我国果品产业的健康发展。因此,研究果园机械装备现状对我国果业的发展具有重要意义。
一、果园机械装备现状
我国果园机械的研究与应用是从病虫害防治机具开始,目前国内现有的果园管理机械多以手扶式、手持式和背负式等微小机具为主,部分机具可实现一机多用,如开沟、培土、起垄和旋耕等功能微耕机。丘陵ft区大部分果园管理主要依靠人工完成,只在种植前的ft地“整带”和“病虫害防治”这两个环节在部分地区使用机械作业。果树ft坡地种植,适用的机械少,果农挑肥上ft、担果下ft,人工开沟施肥、修剪、施药和采收等作业劳动强度非常大,工作效率低。平原地区果园管理各项操作虽容易实现机械化作业,但由于传统栽培模式存在的架式过低、行距过窄和行头过小等问题严重制约了果园生产机械化的实施,大部分果园管理还是依赖人工作业完成,缺乏大型高效的果园作业机械。根据全国各调查资料显示,目前我国的水果机械化还只是停留在施药、节水灌溉滴灌施肥一体化,水果采摘机械基本没有真正应用到水果生产中。总的来说,我国果园机械化发展水平还较落后,水果优势产区的综合机械化水平不到20%,非优势产区的综合机械化水平不到10%。
林业工程学报,2024,9(1):21-31JournalofForestryEngineeringDOI:10.13360/j.issn.2096-1359.202304011
收稿日期:2023-04-14 修回日期:2023-05-26基金项目:国家重点研发计划(2022YFD2202105-2)。作者简介:茹煜,女,教授,研究方向为林业机械及其智能化。E⁃mail:superchry@163.com核桃振动采收研究现状与发展趋势
茹煜,范高鸣,徐国鹏,许林云,周宏平,陈吉朋
(南京林业大学机械电子工程学院,南京210037)
摘 要:核桃作为一种高附加值的经济作物,具有广泛的市场需求和良好的经济效益。随着我国核桃种植面积的不断扩大和农业机械化的发展,核桃采收存在的采收率低下、采净率不高的问题日渐凸显,研制适合我国不同种植模式需求的核桃高效采收装备对于促进核桃生产规模化、推进农业科技创新具有重要意义。针对国内外核桃采收技术与装备的发展,综述了对于立地条件复杂的山核桃、小行距矮化密植种植模式下的核桃以及标准果园种植模式下的核桃适用的机械采收设备的研究现状,从树枝振动、树干振动和树冠振动3个角度对其振动机理进行了分析论证,并就国内外振动采收的激振夹持方式与激振参数进行了分析。分析了当前振动采收技术在实际应用过程中存在的主要问题,并指出了结构复杂、工作参数难确定、智能化程度不高是制约我国核桃采收机械发展的因素。提出了未来核桃振动采收智能化、多样化的发展趋势,通过在激振机理、能量传递、精准定位、柔性作业等方面开展深入研究,可为振动采收技术与装备的发展提供一种新思路。关键词:核桃采收;振动机理;智能化;研究现状中图分类号:S225 文献标志码:A 文章编号:2096-1359(2024)01-0021-11
Researchstatusanddevelopmenttrendofwalnutvibrationharvesting
我国果园生产机械化现状及其发展趋势
我国果园生产机械化现状及其发展趋势
随着我国经济的快速发展和农民收入的增加,人们对食品安全和品质要求的提高,农业生产方式也在不断调整和改善。果园生产作为我国农业的重要组成部分之一,不断引入和应用机械化技术,实现高效、规模化、标准化的生产方式。本文将评估我国果园生产机械化的现状,并展望未来的发展趋势。
一、果园生产机械化的现状
1. 农业机械化的快速发展
随着农业现代化的推进,我国农业机械化水平有了长足的发展。果园生产机械化作为农业机械化的重要组成部分,也得到了迅速发展。从独立作业机械如拖拉机、喷雾机、修剪机等到整体作业机械如种植机、果园喷雾机、果树修剪机等,多种多样的机械设备不断涌现,辅助果农高效完成各项工作。
2. 机械化设备的应用范围与效益
目前,我国果园生产机械化设备的应用范围不断扩大,主要涉及到果树的栽培、修剪、施肥、病虫害防治、果实采摘和包装等环节。果园机械化的应用,能够提高果园作业效率,减轻劳动强度,降低生产成本,提高果品品质。
3. 机械化设备的智能化和自动化发展
随着科技的进步和智能技术的应用,果园机械化设备也朝着智能化和自动化的方向发展。智能化的机械设备能够通过传感器和控制系统获取实时数据,并进行智能决策和操作。自动化的机械设备能够完成很多复杂的操作,减少人工干预,提高生产效率和准确性。
二、果园生产机械化的发展趋势
1. 农业智能化的推广应用
随着物联网、云计算、大数据和人工智能等技术的发展和应用,农业智能化将成为果园生产机械化发展的主要方向。通过智能化的设备和系统,果农可以更好地监控果园的生长和发展情况,及时采取相应的措施。智能化还能为果园生产提供数据分析和决策支持,提高生产效益和果品品质。
2. 农业机器人的广泛应用
随着机器人技术的不断进步和成熟,农业机器人将在果园生产中发挥重要作用。农业机器人可以完成果树的修剪、施肥、除草、采摘等工作,减少人工劳动,提高生产效率和品质。农业机器人能够适应不同地形和环境,同时具备智能化的控制系统,能够根据果树的生长情况和病虫害状况进行相应操作,提高果园生产的管理水平。
水果采摘机器人视觉系统研究进展
摘要:概述了近年来国内外水果采摘机器人视觉系统的特点并进行了分析和归类,分析了不同视觉系统和方法的主要特征、所使用的传感器、检测水果的图像处理技术策略、检测效果以及系统的优点和局限性,并对研究的现状进行了综述。经分析发现大多数视觉系统是通过电荷耦合器件(CCD)摄像机来获取图像,利用颜色和纹理分析作为特征,由各种分类器进行水果的检测,通过多相机或者距离传感器来进行空间定位和尺度测量。指出了水果采摘机器人视觉系统存在的问题和有待改进的方面,并初步提出了一些设想和建议。
关键词:水果;采摘机器人;机器人视觉;空间定位;颜色和纹理分析
Development of Machine Vision System for Fruit Harvesting Robots
Abstract: A review of previous studies on automatic locating fruits on trees
using computer vision methods was performed. The main features of these approaches
were described, especially focusing on the sensors utilized for capturing tree
images, the image processing strategy used to detect fruits, the results obtained in
terms of the correct/false detection rates, and the advantages and limitation of the
systems. The majority of these works use CCD cameras to capture the images and use