螺旋运动式自动割胶装置设计与试验

针对人工割胶劳动强度大,工作效率低,人工成本高且胶工紧缺等问题,设计了一种螺旋运动式自动割胶装置。通过分析割胶轨迹与割胶刀作业状态下的受力情况,获得螺旋化轨迹方程,设计仿割胶轨迹螺旋轨道与齿轨;利用ADAMS软件对3种不同齿形的传动轴与螺旋齿轨的传动稳定性进行仿真分析,确定螺旋传动机构的结构和工作参数,基于柔性连接方式设计贴树仿形割胶机构。以传动轴转速、耗皮厚度与橡胶树直径为试验因素,以割胶深度和割面平滑度合格率为试验指标,进行正交试验。结果表明:割胶装置在传动轴转速12.00 r/min时,对不同直径橡胶树具有最优的割胶效果,其割胶深度平均合格率为89.60%,割面平滑度平均合格率为91.19%;其中,对直径为200 mm的橡胶树进行耗皮厚度2 mm的割胶作业时割胶效果最佳,其割胶深度平均合格率达到93.93%,割面平滑度平均合格率达到94.32%,满足割胶作业要求。

基于机器视觉的天然橡胶树割胶轨迹识别规划研究

针对光照条件复杂多变、目标前景与背景特征相近等外界因素影响割胶轨迹识别规划的难题,提出一种天然橡胶树割胶轨迹识别规划组合优化算法。首先对原始图像进行图像预处理,降低图像噪声影响,增强割胶轮廓与背景的特征信息;然后采用OTSU算法进行阈值分割,获得二值图像,利用形态学开运算消除残余噪声点;再通过对比分析不同边缘提取算子,选用Canny算子提取割胶轨迹;最后采用轨迹拟合方法规划出下一条割胶轨迹。为验证所提算法的稳定性和有效性,对采集于海南国家天然橡胶林的180张图像进行试验。结果表明:所提出的组合优化算法在自然光照条件下可识别规划出下一条割胶轨迹,且识别规划成功率达89.4%,可为研发智能割胶机器人提供技术参考。

库尔勒香梨汁无硫护色剂的优化

库尔勒香梨果汁容易在加工过程中产生褐变现象,传统工艺采用亚硫酸钠进行护色,但是使用不当会损害人体健康。本研究筛选库尔勒香梨汁的无硫护色剂,首先选取柠檬酸、氯化钠和L-半胱氨酸进行单因素试验,然后以库尔勒香梨汁的亮度L值作为响应值,进行响应面分析。结果表明,柠檬酸对库尔勒香梨汁褐变的抑制作用最大,氯化钠次之,L-半胱氨酸最弱;最优复合护色剂为0.36%柠檬酸、1.22%氯化钠和0.03%L-半胱氨酸的复合溶液,此时果汁的L值为83.85±2.81,与预测值相近。