基于无人机平台的气振式核桃采收机设计与试验

作     者：郭关柱 杨李洋 罗亚南 许光明 GUO Guanzhu;YANG Liyang;LUO Ya’nan;XU Guangming

作者机构：云南农业大学机电工程学院昆明650201 云南省轻纺工业设计院有限公司昆明650041 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2024年第55卷第1期

页      面：55-64页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：云南省自然科学基金重点项目(202301AS070079) 兴滇英才支持计划产业创新人才专项(YNWR-CYJS-2018-050) 云南省教育厅科研基金项目(2023J0397) 

主　　题：深纹核桃 无人机 气振流动 采收机 采收效率 

摘      要：针对云南山地种植的深纹核桃树体高大造成现有机械难于采收,而人工爬树用竹竿击打采收成本高且伤亡大的问题,提出了搭载无人机的气振式核桃采收原理及方法,基于深纹核桃成熟果实的果柄连接强度的测试与分析结果,进行了核桃脱落的气振流动仿真分析,设计了搭载于六旋翼农业植保无人机上的气振式核桃采收机,分析了气振式核桃采收机在发射气振时的反冲稳定性,实施了气振式核桃采收机搭载无人机进行采收的试验验证,按效率优先和采净率优先两种采收模式,对气振式核桃采收机的采收效率和采净率做了预测分析。研究结果表明,核桃成熟度为80%、90%和100%时,使核桃果柄断裂实现落果的气振临界流速分别为77.5、69.0、58.5 m/s;气舱容积为20 L且气压为1 MPa时,气振式核桃采收机的气动喷口至核桃挂果位置的最佳距离为0.5 m,单次气振流动采收的最大有效面积的仿真值和试验值分别约为0.09 m^(2)和0.10 m^(2),最大有效采收面积随着到气动喷口距离增大而减小。