diseño y análisis de un dispositivo de soporte adaptable y flexible para la cosecha de plátanos
Autores: Xie, Bowei; Jin, Mohui; Duan, Jieli; Yang, Zhou; Xu, Shengquan; Luo, Yukang; Wang, Haojie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
diseño y análisis de un dispositivo de soporte adaptable y flexible para la cosecha de plátanos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Cosecha de plátano
Operación manual
Máquina
Cosecha robótica de frutas
Dispositivo de soporte
Mecanización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Actualmente, la cosecha de plátanos todavía depende de la operación manual con una alta intensidad de mano de obra. Con una población global envejecida, es importante desarrollar una máquina para reemplazar la cosecha manual de plátanos y aumentar la sostenibilidad. En el área de la cosecha robótica de frutas, la mayoría de los estudios existentes han utilizado un solo manipulador para agarrar la fruta. Sin embargo, a diferencia de otras frutas, el peso de un racimo de plátanos (25-40 kg) sería demasiado pesado para un solo manipulador. Para resolver este problema, este documento propone un dispositivo de soporte flexible, que se introdujo para cooperar con el manipulador y completar la cosecha de plátanos. El dispositivo de soporte fue diseñado para sostener la parte inferior y el peso del racimo de plátanos. Incluyó dos partes: la parte de contacto flexible y la parte de ajuste automático de la diferencia de altura. La adaptabilidad de forma, adaptabilidad de tamaño y adaptabilidad de diferencia de altura del dispositivo de soporte propuesto se estudiaron en este documento. También se simuló y analizó el proceso de soporte de plátanos. Se estudiaron las propiedades de rigidez y estrés del dispositivo durante este proceso. Los resultados mostraron que el dispositivo de soporte flexible tenía un buen rendimiento adaptativo para soportar diferentes formas y tamaños de objetos. Durante el proceso de soporte, el dispositivo funcionó de manera estable y confiable y causó poco estrés en la piel del plátano. Finalmente, se utilizó un prototipo del dispositivo de soporte para verificar aún más el rendimiento del dispositivo. Esta investigación puede promover la mecanización y automatización del progreso de la cosecha de un cultivo tan complejo como los plátanos.
Descripción
Actualmente, la cosecha de plátanos todavía depende de la operación manual con una alta intensidad de mano de obra. Con una población global envejecida, es importante desarrollar una máquina para reemplazar la cosecha manual de plátanos y aumentar la sostenibilidad. En el área de la cosecha robótica de frutas, la mayoría de los estudios existentes han utilizado un solo manipulador para agarrar la fruta. Sin embargo, a diferencia de otras frutas, el peso de un racimo de plátanos (25-40 kg) sería demasiado pesado para un solo manipulador. Para resolver este problema, este documento propone un dispositivo de soporte flexible, que se introdujo para cooperar con el manipulador y completar la cosecha de plátanos. El dispositivo de soporte fue diseñado para sostener la parte inferior y el peso del racimo de plátanos. Incluyó dos partes: la parte de contacto flexible y la parte de ajuste automático de la diferencia de altura. La adaptabilidad de forma, adaptabilidad de tamaño y adaptabilidad de diferencia de altura del dispositivo de soporte propuesto se estudiaron en este documento. También se simuló y analizó el proceso de soporte de plátanos. Se estudiaron las propiedades de rigidez y estrés del dispositivo durante este proceso. Los resultados mostraron que el dispositivo de soporte flexible tenía un buen rendimiento adaptativo para soportar diferentes formas y tamaños de objetos. Durante el proceso de soporte, el dispositivo funcionó de manera estable y confiable y causó poco estrés en la piel del plátano. Finalmente, se utilizó un prototipo del dispositivo de soporte para verificar aún más el rendimiento del dispositivo. Esta investigación puede promover la mecanización y automatización del progreso de la cosecha de un cultivo tan complejo como los plátanos.