本帖最后由 23朱潇茜 于 2021-5-19 09:41 编辑
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产品意义 众所周知，果农产业是我国重要的产业，不少扶贫项目以此为支点，带领贫困地区的人民走出困境，走进繁荣，但随着目前果农产业的快速发展，对于农产品的采摘速度要求越来愈高，人力采摘已经逐渐跟不上时代的需求。并且城市化进度的不断推进，老年人特别是老年妇女，正在成为务农主力军。他们的身体条件不足支撑他们完成高难度的采摘动作。因此，我们迫切地需要一款新产品，能够快捷高效地帮助果农完成采摘动作，实现农产业的健康发展。 构思过程 A：麦漪琳、B:洪奕颖、C：朱潇茜、D：黄雨婷、E：高嘉婷 首先是A看到了最近很多水果到了时间开始成熟，而很多水果品种问题，实际上是比较有采摘难度的。A提出了采摘机器人的概念设想。 A：可以开发一种自动采摘树上的果实的机器人，它可以通过输入既定程序来自动判断是否有需要采摘的已经成熟了的果实。通过这样的方式可以降低采摘的风险，保证采摘工人的安全，同时也为企业解放了生产力，降低了人力成本。 B：可以提前在程序中安装好成熟的果实的图片，便于机器人的扫描识别。 E:要注意机器人实际的重量问题。在使用场景中，由于要承接水果，要防止机器人倾翻的情况发生。B补充说：需要为机器人打造一个比较稳重的底盘。 C:必须是履带型的底盘、因为一般果蔬种植的地方地面都不会太平坦。D提出该采摘机器人的大小可以比一般的小型机器人的大一点，并且配上伸缩臂，以便于采摘不同高度的果实。同时提出疑问:我们所设想的机器人是否只能一个个果实采摘？ A回答：一般情况下是可以一把把采摘，只需要裁剪一树枝，就可以收获一串上的果实。 C：那我们还需要去设想承接果实的盘子或其他容器，并且容器与果实的高度距离不能相隔太远，不然容易损害果实。接东西的不应该是人手，而应该是框。 D：由于是机器人，不仅可以白天工作，晚上也可以工作，这很好地提高了工作效率； C：机器人也是需要充电的，并且如果夜间工作无人看管，那么万一出现机器人算法问题，是无法及时发现的。除非具备非常详细的两套适用于白天与夜晚的程序。 B：针对C提出的能量问题，可以将机器人设计为利用太阳能的机器，以此解决能源问题。针对C提出的夜间问题，A提出其实夜晚的程序是可以不用的，原因在于我们机器人设计的根本目的是在于解放劳动力，提高生产力水平。在白天，从一个人或者一组人一次只能专注一棵树，变成了，一个人同一时间去操纵几部、十几部、甚至几十部采摘机器人工作，这实际上已经很大程度上达到了机器人提高生产力的目的。 B：我们还要为机器人划分出来一个适用范围。比如适用于苹果、桃子、荔枝、龙眼这一类水果。 E：一部机器人身上可以搭载很多只机械手，不需要用的时候就可以收起来。在接触点可以做一些材质上的保护，防止对果实造成伤害。 B：可以在机械手的表面裹上一层布来减少对果实的伤害。 A：可以设定一个程序，当承载果实的容器到达设定重量时，自动运回总仓库。 C、D提出由于我们产品的实际使用场景是比较大型的采摘场地，所以我们的机器人也是比较大型的。A提出说如果是大型机器人，那么它是不需要爬树的，它只需要在地下通过伸缩手就可以进行采摘。那么为了防止水果下坠造成的损害，可以在距离机械手不远的地方增加托盘，保证下落距离尽可能的小。 E：可以设置运输道，让机器人能在特定的地点摘果实，减少运输时间。 C：在机械手上就安装盘子，减少机械手来回伸缩的时间。 机械手和下方的盘子有一个滑梯的装置，机械手可以直接通过剪枝叶让果实顺着滑梯落入盘中，或者是盘子达到一定重量再放入框中，减少采摘时间。 B认为这种方法会需要在采摘之后挑拣果实，增加处理时间。C补充说：农业机器大部分行动速度缓慢，认为这台机器伸缩时间较长。A说目前的人工采摘是采摘人员用一根长杆通过剪的方式让果实直接落在地上，C也认为机器无需通过抓、放的形式采摘。E则想起A之前说可以在地上铺网，直接接住掉落的果实，并补充可以设定网达到一定重量时自动收起，并对D提出之后机器人在采摘之后只需收网即可的疑问表示同意。 A提出疑问：植物采摘的最佳时间是白天还是晚上？认为如果是晚上可以直接铺网，白天则需要机械手伸缩采摘。C则认为机器人的工作方式与白天晚上无关。A解释说白天会遮挡地面，影响地面植物的光合作用和泥土。 C提出采摘时间是固定在丰收时间，同时D也认为所谓丰收时间实际上是一个较长的时间段，可以每天采摘不同种类的果实。C提问：目前的讨论时需要两个机器，一个是用于铺网，一个是用于采摘。E则认为一个机器人就可以满足上述需要，并且提出机器的工作时间可以是晚上。D则提出机器人白天也可以工作。C则再次提问：为什么要区分机器人工作时间是白天还是晚上。 A说明是因为白天铺网会导致遮盖范围太多。B则提出可以提高盘子的高度，让果实掉落盘中仍是完好的。A则认为盘子本身承重力不大，容易被果实堆满。A和B短暂交谈后提出机器人的机械臂可以设立多个，在其中一个机械臂连带的盘子被堆满后，该机械臂缩回将果实放入框中，由另一个机械臂代替采摘，如此循环。 D提出可以留一个人或者两个人监视一个大果园内机器人的工作，减少人力。 E这时提问：装满果实的框如何运回。 A回答说给框设立一个承重限制，到达某个重量后运回指定地点，B以香蕉为例说明后，D补充说可以由机器人来运回框，A也补充说机器人将框运回指定地点可以继续回去收割。 E提问：是全部机器人收割完再运回吗？B回答可以直接由监视人员设立框的当天承重，一旦达到某个重量就由机器人立刻将框运回指定地点。 根据小组讨论结果，我们总结出需要的新产品特点如下： 产品描述 1、设置履带式宽大平坦的底座，加强重心，便于机器人在凹凸不平的农场地面上行动。 2、配备多个可伸缩的机械手臂，抓取果实的部分可以包裹上软布，防止捏坏果子，每个手臂以下设置特定装备，用以放置果篮，以备暂时储放果实。 3、果篮应用棉布或其他材质较软的东西包裹，防止碰撞导致出现烂果。 4、配备可智能调节角度的太阳能吸热板，收集太阳能以作为机器人的工作动力；同时配备充电装置，以便雨季时也能保证工作动力的充足。 5、提前导入成熟果实的图片，便于机器进行扫描分析 6、安装定位芯片，便于确认机器位置，调派安排。 7、果篮应有重量检测装置，在重量达到一定时，机器能够检测并将果篮下放。 产品的工作内容与流程 ①数据分析 首先，使用无人机勘察判断果园的收成等具体情况，机器人通过数据分析判断果园可供采摘的果实数量，在确定负责区域的收成情况后，设定果篮的规格和承重额，选择合适的果篮数量。 ②果实采集 机器人在负责指定区域时，根据果实的高度，通过伸缩多个机械臂同时采摘果实。每个手臂摘取到果实后，将果实放入手臂下设置的果篮处。果篮达到最高承重量后，机器人将装满的果篮暂时放置在果树附近。 ③果实搬运 待采摘工作全部完成后，机器人将所有装满的果篮统一运至总仓库。
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发表于 2021-5-19 09:41:45
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发表于 2021-6-4 23:21:27