振动铲切机构

碎土降阻一次完成

菠菜收获时通过振动铲切同时实现土壤细碎和根土分离，减少根系损伤并降低后续分离能耗。

邹亮亮 · Dawei, Yan · 牛子孺 · 袁瑾 · Hao, Cheng · Hao, Zheng

Computers and Electronics in Agriculture 2023

参数信息

BOND断裂数

80363

土壤抬升高度

19.4 mm

技术优势

碎土更彻底

振动铲切增加了BOND断裂数，使土壤颗粒间粘结破坏更充分，有利于后续根土分离。

能耗与时耗更低

通过优化振动参数，土壤抬升高度降至19.4 mm，减少了后续分离所需的能量和时间。

参数组合明确

响应面分析给出了最优参数组合：振幅3 mm、频率40 Hz、切割速度0.3 m/s，可直接指导设计。

应用场景

• 叶菜机械化收获：替代原有固定铲，减少收获时的根土分离力和根系损伤。
• 农业机器人末端执行器：作为机械臂末端工具，实现菠菜根的振动切削与土壤分离。
• 减阻耕作部件：振动降低切削阻力，减少耕作部件能耗。
• 根土分离装置：通过振动促进根土分离，提高分离效率。