安徽农业大学王荣炎博士等:梳齿耦合驱动式菊花采摘装置设计与试验

针对现有梳齿梳刷式菊花采摘设备存在漏摘严重、机具通过性不高、易损伤菊花等问题，该研究设计了一种梳齿耦合驱动式菊花采摘装置。该装置主要由旋转平动多排梳齿采摘机构、气缸驱动龙门升降系统和橡胶履带行走底盘等组成，通过脉宽调制（pulse width modulation）信号实时远程遥控前进速度与工作转速，并可实现无极调速，采摘动作顺序为植株分列插入-梳齿平动梳刷-旋转抛花收集。

利用Ansys-Adams对菊花-采摘装置进行联合仿真，探究了菊花破损机理，并求解菊花采摘脱落及机采破损的加速度阈值。通过三元二次回归组合田间试验建立试验因素与试验指标间数学模型，得出采摘装置最优参数组合为：梳齿间隙8.0 mm、前进速度0.13 m/s、工作转速21 r/min，此时采摘率为73.55%，含杂率为4.51%，破损率为2.88%，与原有样机相比，采摘率提升了2.55个百分点，含杂率、破损率分别降低了6.56和0.1个百分点，该梳齿耦合驱动式菊花采摘装置采摘效果良好，研究结果可为菊花机械化采摘提供理论及技术支撑。