便携式水果采摘装置的市场调研及设计思路

□孟凡双

（广东松山职业技术学院 广东 韶关 512000）

1 水果采摘装置市场现状

市场上存在的水果采摘分两大类。

（1）切割果枝采摘法。该方法对果树伤害较大，采取的果实直接掉落至地上，很难保证采果的完好率，特别是比较娇嫩的水果。

（2）套果拉拽采摘法。该方法只适用于坚韧或不宜损坏的水果，采摘效率低且对果树造成的伤害大。多数便携式水果采摘器要靠手动夹持，双手不间断地高强度劳动极大地制约了劳动效率。

韶关市水果种植面积较大，市场需求对水果生产拉动作用日益明显，极大地调动了农民生产的积极性，促进了水果生产迅猛发展。九峰镇自然条件优越、资源禀赋，素有“水果基地”的美称，水果种类繁多。2019年9月24日九峰镇（黄金宗李）入选第九批全国“一村一品”示范村镇名单。市场上水果采摘机械缺乏地域性且普适性差，不能适用于九峰种植户地域环境与农产品采摘，更不能很好地保护果树和水果。要想保护果树和果子，目前采取最多的是人工采摘，存在效率低、成本高、风险大等问题。

2 水果采摘器市场调研

2.1 调研目的

近年来，脱贫攻坚一直是政府工作的重要内容，在2020年政府工作报告中，脱贫攻坚依然是“三农”领域高频词汇。

面对“三农”问题，韶关市立足资源优势，发展区域农业，希望能够借助粤港澳大湾区建设的“东风”，抓住机遇，加快韶关发展速度。发展特色农业是实现农业现代化的必然要求。应借助特色农业助力韶关农业发展，充分凸显韶关作为粤港澳大湾区“菜篮子”生产及流通服务作用。

科学技术是第一生产力，尤其是在快速发展的今天，知识日新月异，技术飞速发展，用科技改变生产，用工具提高效益，是促进现代特色农业快速发展的有效路径。农产品种植、运输仓储、生产加工、分销销售等产业链环节离不开技术发展。针对乐昌九峰果农徒手采摘水果的落后现状，市场上采摘工具缺乏，区域性、普适性不强的情况，急需创新采摘装置，以适应九峰山的农业生产。

2.2 调研范围

项目团队开展了长达两年的基础调研，对清远先进的“英德电商模式”进行了实地考察与借鉴。同时，深入乐昌市九峰镇，对当地特色农业发展情况进行了深入调查。

拜访了九峰镇人民政府、5个村和7户种植户，对当地村民进行问卷抽样调查。本次调研发放调查问卷1 320份，在经过审查、汇总和分析后，共收回有效问卷1 200份。

2.3 市场调研情况

（1）九峰地处山区丘陵地带，水果种植受限于山地地形。市场上存在的采摘机械普适性不强，操作简便、灵活的机械采摘工具更适应九峰镇独特的地貌。

（2）九峰镇劳动力老龄化严重，种植经营者大都50岁以上。青年返乡经营种植园和农庄的不足0.5%。农用劳动力年龄趋势导致九峰水果种植与采摘仍处于手工作业阶段，并未使用先进技术提升产品质量和数量。复杂山地无疑给劳动生产增加了更多困难。

（3）水果采摘主要使用采果剪，仅限于地域距地面低于2 m灌木类果林，劳动强度大且效率低下。对高于2 m果树需依靠木梯或木椅进行人工采摘。大批量水果成熟时，效率低、成本高的手工采摘显得力不从心，不仅易造成水果得不到及时采摘烂在树上，同时在采摘过程中枝繁叶茂的果树更易造成果农的身体受伤。

（4）对九峰镇农户走访调研发现，有43%的果农认为当地发展特色农业首先要解决的问题是技术支持。当地种植分散、种植户规模较小，初中、小学文化水平占比90%以上。对农户来说，更加渴求易于操作的采摘工具。67.33%的果农认为采摘工具投入成本高，无力承担，不会购买；85.26%的果农认为市场上的农用采摘工具并不能适用当地环境。对采摘工具市场来说，能解决当地采摘现状的工具还处于空白[1]。

3 市场调研分析

随着社会劳动成本的不断增加，只有大型果园才有能力购买大型采摘机器。这种大型机器价格都很贵，中小型种植户不得不面对采摘成本过高的问题。如何使果农通过采用高效、低成本的水果采摘装置在有限工作时间内降低强度、提高效率，成为急需解决的问题。具备高效、经济、便携、价格低廉等优势的采摘工具在市场上还处于空缺状态，竞争者较少。市场上已出现的采摘器械相对落后，竞争力和普适性都不强[2-3]。

能够适用于乐昌九峰地形地貌及果树采摘环境的采摘装置应具备以下特点。①轻便安全，操作简单，便于携带；②普适性强，适用于各种山区陡坡，高低不同的果树；③价格低廉，能让中小种植户买得起；④效率高，采摘方便，智能化水平高；⑤节能环保，可持续性强；⑥用途多，能解决各种不同大小的水果采摘；⑦损伤小，采摘过程能保证水果质量；⑧零件可更换；⑨避免“一采一放”弊端，实现一次多采[4-5]。

市场上亟待出现一种价格低廉、环保、可持续利用、便携性强、采摘方便、智能化水平高的采摘工具。这种工具不仅可大大降低果农的工作强度，提升农产品质量，还能提高果农整体收益，促进水果业的可持续发展，为加快韶关经济发展贡献力量[6-7]。

4 水果采摘器设计思路

4.1 机械结构

水果采摘器机械结构主要有以下几部分。①工作杆；②启动器，主要包括控制剪刀、握把、闸线传动3部分；③水果运输装置，主要包括水果收纳袋、定滑轮、滑块3部分；④采摘器，主要包括剪刀、U型缺口两部分。

4.2 设计原理

该水果采摘器以长杆为主体，配有不同杆头。长杆设计使产品足够轻盈，且可通过调换不同杆头采摘不同水果。在产品特定地方设置载具，并使用缓冲器解决运输问题。据现场环境需求，对水果采摘器进行伸缩，调整长度，可应用于大中小型果园的水果采摘。相对于传统采摘器，该款采摘器可实现一次多采，大大提高了采摘效率。

4.3 设计初期工程图展示

水果采摘器工程图及参数为：杆长2.5 m，运输装置2.2 m，承载重量2 kg，采摘器直径10～20 cm，运输框直径25 cm，如图1、图2所示。

图1 水果采摘器工程图

图2 水果采摘器头部与手柄工程图