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采集机器人

       在林业生产中,林木球果的采集一直是个难题,国内外虽已研制出了多种球果采集机,如升降机、树干振动机等,但由于这些机械本身都存在着这样或那样的缺点,所以没有被广泛使用。目前在林区仍主要采用人工上树手持专用工具来采摘林木球果,这样不仅工人劳动强度大,作业安全性差,生产率低,而且对母树损坏较多。为了解决这个问题,东北林业大学研制出了林木球果采集机器人。该机器人可以在较短的林木球果成熟期大量采摘种子,对森林的生态保护、森林的更新以及森林的可持续发展等方面都有重要的意义。
  林木球果采集机器人由机械手、行走机构、液压驱动系统和单片机控制系统组成。其中机械手由回转盘、立柱、大臂、小臂和采集爪组成,整个机械手共有5个自由度。在采集林木球果时,将机器人停放在距母树3-5米处,操纵机械手回转马达使机械手对准其中一棵母树。然后单片机系统控制机械手大、小臂同时柔性升起达到一定高度,采集爪张开并摆动,对准要采集的树枝,大小臂同时运动,使采集爪沿着树枝生长方向趋近1.5-2米,然后采集爪的梳齿夹拢果枝,大小臂带动采集抓爪按原路向后捋回,梳下枝上的球果,完成一次采摘,然后再重复上述动作。连捋数枝后,将球果倒入拖拉机后部的集果箱中。采集完一棵树,再转动机械手对准下一棵。
  试验表明,这种球果采集机器人每台能采集落叶松果500公斤,是人工上树采摘的30-35倍。另外,更换不同齿距的梳齿则可用于各种林木球果的采集。这种机器人采摘林木球果时,对母树破坏较小,采净率高,对森林生态环境的保护及林业的可持续发展有益。

 

  
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