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在林業(yè)生產(chǎn)中，林木球果的采集一直是個難題，國內(nèi)外雖已研制出了多種球果采集機，如升降機、樹干振動機等，但由于這些機械本身都存在著這樣或那樣的缺點，所以沒有被廣泛使用。目前在林區(qū)仍主要采用人工上樹手持專用工具來采摘林木球果，這樣不僅工人勞動強度大，作業(yè)安全性差，生產(chǎn)率低，而且對母樹損壞較多。為了解決這個問題，東北林業(yè)大學(xué)研制出了林木球果采集機器人。該機器人可以在較短的林木球果成熟期大量采摘種子，對森林的生態(tài)保護、森林的更新以及森林的可持續(xù)發(fā)展等方面都有重要的意義。
林木球果采集機器人由機械手、行走機構(gòu)、液壓驅(qū)動系統(tǒng)和單片機控制系統(tǒng)組成。其中機械手由回轉(zhuǎn)盤、立柱、大臂、小臂和采集爪組成，整個機械手共有5個自由度。在采集林木球果時，將機器人停放在距母樹3－5米處，操縱機械手回轉(zhuǎn)馬達使機械手對準(zhǔn)其中一棵母樹。然后單片機系統(tǒng)控制機械手大、小臂同時柔性升起達到一定高度，采集爪張開并擺動，對準(zhǔn)要采集的樹枝，大小臂同時運動，使采集爪沿著樹枝生長方向趨近1.5－2米，然后采集爪的梳齒夾攏果枝，大小臂帶動采集抓爪按原路向后捋回，梳下枝上的球果，完成一次采摘，然后再重復(fù)上述動作。連捋數(shù)枝后，將球果倒入拖拉機后部的集果箱中。采集完一棵樹，再轉(zhuǎn)動機械手對準(zhǔn)下一棵。
試驗表明，這種球果采集機器人每臺能采集落葉松果500公斤，是人工上樹采摘的30－35倍。另外，更換不同齒距的梳齒則可用于各種林木球果的采集。這種機器人采摘林木球果時，對母樹破壞較小，采凈率高，對森林生態(tài)環(huán)境的保護及林業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有益。
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