荔枝群體振動脫離特性的研究叢集
前言：荔枝是一種亞熱帶水果，廣泛種植于印度、越南、澳洲、南非、中國南方等地。中國是全球荔枝種植面積最大、産量最高的國家。
2020年，中國總産量達到255.35萬噸荔枝采摘期短至一周，避免過熟。中國幾乎所有的荔枝都是人工采摘的，是以在采摘季節需要大量的勞動力。
迫切需要高效率的收獲機械來代替人力。研究的關鍵問題是開發能夠提高采收效率和減少果實損傷的收獲機。振動收獲是水果機械收獲的主要方法之一。
前期研究開發了荔枝振動收獲機，并對振動分離過程中的分離模式和機理進行了探索，表明該方法用于荔枝采收是可行的。關于果實脫落及其影響特性的系統研究卻很少。
荔枝是脆弱的水果，容易受損，研究表明，在人工采摘過程中，7.6%的水果因機械損傷而損失.科比發現撞擊會導緻荔枝果皮褐變或開裂。最近的研究表明，撞擊次數和撞擊速度影響荔枝果實的損傷程度。
對荔枝和其他水果的研究表明，低振動頻率和振幅可能導緻低去除率.徐等發現機械振動對藍莓的品質有很大影響，增加了藍莓的腐爛率，降低了酶的活性。陸等發現振動顯著增加了蘋果果實的乙烯釋放和呼吸速率，導緻蘋果損傷更快，貯藏時間更短。
根據樹體特征和果實特性選擇合适的振動技術，包括振動器類型、振幅、頻率和夾具位置，以提高堅果收獲效率。塞爾吉奧等人通過選擇适宜的頻率範圍，獲得了較高的收獲品質，收獲效率接近85%16利用有限元法和響應面法對枸杞收獲機進行了優化。
獲得了最佳轉速和振幅範圍，提高了收獲效率，減少了損傷。是以，選擇合适的振動參數對提高果實去除率和降低損傷程度至關重要。
振動收獲廣泛應用于甜櫻桃、柑橘、橄榄等水果，許多研究集中在振動參數對振動效率的影響。在适當的振動參數下，樹冠振動篩系統可以實作90%以上的水果去除率.使用合适的振動頻率和振動時間可以提高甜櫻桃的去除率和去除效率.
以适當的參數和持續時間搖動柑橘樹也可以使果實脫離更有效.對于不同的成熟階段，使用合适的振動頻率和振幅可以提高橄榄振動篩的收獲效率.布蘭科等人研究了搖幹器的持續時間和重複次數對橄榄收獲效率的影響。
索拉-吉拉多等人的研究表明，當振動參數選擇适當時，可以在不損傷果樹的情況下提高果實收獲效率。珊瑚等人降低頻率并增加振幅，以實作柑橘的最佳機械收獲。卡洛斯等人在他們的實驗中确定了分離高度成熟的咖啡果實的最佳頻率範圍。搖動位置對果實脫落也有重要影響。
将手持搖動器應用到甜櫻桃樹的樹枝上。結果表明，激發位置與結果區的距離影響果實脫離效率。何等引入了包含結果枝和興奮枝幾何尺寸的果實位置指數。
這些名額與果實的加速度之間有很強的相關性。水果在搖動過程中的脫離時間非常重要，這是提高搖動機器行進速度的主要限制之一确定荔枝果穗的有效搖動位置是一個亟待解決的問題。
表面沖擊是導緻果實損傷的主要原因。對于成串生長的水果，如荔枝和甜櫻桃，在振動收割過程中，水果之間的碰撞是不可避免的.周等發現這種影響也可能發生在果實和樹枝之間，并且這些影響的數量少于果實對果實的影響。
由于荔枝串的結果枝又長又細，搖動位置必須靠近果實以獲得足夠的脫離能量水果和振動篩之間的碰撞也可能發生，這還沒有被研究過。
以前的研究主要集中在振動參數對收獲效率、去除率和果實損傷的影響上。一些研究也觀察到了形态特征對收獲效果的影響。
對于成串生長的果實，群體效應對果實脫落的影響仍然不清楚。本文利用直線往複振動機構收獲荔枝果穗，研究了以下課題。
在不同的振動頻率和振幅下，水果位置對分離時間和水果間碰撞的影響。引入綜合考慮果實總品質和晃動位置資訊的荔枝聚類指數，研究其對脫離時間的影響。還觀察了搖動位置對水果-搖動器沖擊的影響。
計算了離體荔枝果實的水準抛擲距離。本文将機器視覺和目标振動采摘相結合，對荔枝果實進行采摘。機器視覺技術可以分析荔枝果串的形态特征，指導振動篩在合适的位置以合适的振動參數激勵荔枝果串。
結論：總體趨勢顯示，脫離時間随着水果到搖動器的距離和聚集指數而增加。聚集指數與脫離時間有更強的相關性。說明搖動位置和果實總品質影響脫離速度。分離時間可以用聚類指數來預測。
在大于果實到搖床距離的基礎上，通過進一步研究叢集指數和叢集内果實數量，可以确定荔枝叢集的最佳振動位置。
