荔枝樹枝能量傳遞特性與去梗式振動采摘作業(yè)參數(shù)

李 斌，陸華忠,2，呂恩利,2，李 君,2※，丘廣俊，尹鴻超，馬亞坤

（1. 華南農(nóng)業(yè)大學工程學院，廣州 510642；2. 華南農(nóng)業(yè)大學南方農(nóng)業(yè)機械與裝備關鍵技術教育部重點實驗室，廣州 510642）

0 引 言

據(jù)統(tǒng)計，2015年中國荔枝種植面積和產(chǎn)量分別為57.18萬hm2和219.32萬t，總產(chǎn)值約130億元，面積和產(chǎn)量分別占全球荔枝面積和產(chǎn)量的71.47%和62.66%[1-2]。國內(nèi)的荔枝園主要分布于南方丘陵山區(qū)，果園郁閉程度高，中大型作業(yè)機械難以進入，且受采收期果實成熟度不一致的影響，小型輕簡化的采收機械是產(chǎn)業(yè)應用發(fā)展的方向[3]。采收環(huán)節(jié)投入的勞動力約占生產(chǎn)總用工量的30%～50%，采收成本約占生產(chǎn)總成本的50%～70%，采收機械化水平是制約中國荔枝產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素之一[4-6]。

由于成熟期的荔枝果實會呈簇狀聚集在樹冠外側(cè)，因此機械式剪切的收獲方法比較適合傳統(tǒng)的成串式荔枝采收要求。趙磊等[7]根據(jù)荔枝果實尺寸和枝條物理特性，研制了滾筒疏剪式荔枝采摘機，并分析了齒形板在采摘過程中的應力和形變。在此基礎上，姜焰鳴等[8]通過試驗發(fā)現(xiàn)該采摘機參數(shù)處于最佳水平組合時，生產(chǎn)率為2.604 kg/min、摘凈率為98.14%、破碎率為6.83%?？讘c軍等[9]設計了 1種旋轉(zhuǎn)剪刀式荔枝采摘機，對切割刀片結(jié)構設計進行了可靠性分析。隨著荔枝冷鏈物流技術的發(fā)展，去梗式果實包裝的市場需求逐漸增大，不少學者開始研究去梗式荔枝的機械生產(chǎn)技術。陳燕等[10]設計了 1種具有5自由度、1個移動關節(jié)和4個轉(zhuǎn)動關節(jié)的荔枝采摘機械手。王慰祖等[11]研究發(fā)現(xiàn)機械式荔枝去梗機去梗效果在振動頻率為20 Hz時最好，去梗效率約為人工去梗的3倍，破損率低于6%。相比機械手采摘，振動式采摘在去梗式荔枝收獲的作業(yè)效率更高。早在20世紀50年代中期，國外就開始利用機械振搖樹干或樹冠進行水果采摘[12-13]。Lee等[14]研制了1種樹冠振動式紅棗收獲機，試驗結(jié)果表明當激振頻率為7.7 Hz、試驗時間為3s時，成熟紅棗收獲率可達到95.8%。王業(yè)成等[15]通過優(yōu)化振動式黑加侖采收裝置的工作參數(shù)，改進設計了1種便攜式漿果采收機。范雷剛等[16]對果木主干在振動采收過程中獲得的加速度進行研究，獲得了振動采收裝置的夾持位置、振動輸出頻率、輸出位移對果木主干的影響規(guī)律。瞿維等[17]對受迫振動下杏果實樹枝能量傳遞的研究表明，樹枝與樹干的夾角越小，各采樣點在擺動方向獲得的動能越大，越有利于果實脫落。

開發(fā)荔枝去梗式振動采摘機構并優(yōu)化作業(yè)參數(shù)，對于中國荔枝采收機械化水平的提高具有重要的現(xiàn)實意義。本文通過研究荔枝枝干振動動態(tài)特性以確定荔枝振動采摘的方式與激勵位置，為荔枝振動采摘激振點的選擇提供依據(jù)，為振動式采收裝置的設計和采收方案提供參考，達到果實采凈率高且損傷小的目的。進而利用動-定梳排組合式荔枝采摘機構進行采摘試驗，通過分析激振頻率、定梳排間距和動梳排擺動角度對荔枝生產(chǎn)率和破損率的影響，獲得采摘機構的最佳采摘參數(shù)，并進一步對比分析振動采摘和手工采摘的采后品質(zhì)，以期為去梗式荔枝果實的機械收獲技術研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于廣東省農(nóng)科院白云基地進行，該基地東經(jīng)113.4°，北緯23.4°，海拔25 m，株行距為5 m×6 m。供試品種為桂味荔枝，樹齡15～20 a。荔枝枝干振動動態(tài)特性試驗于2016年1月12日進行，晴，溫度10～18 ℃。荔枝振動采收試驗于2016年6月27日進行，晴，溫度26～34 ℃。

1.2 試驗設備

試驗采用動-定梳排組合式荔枝采摘機構（華南農(nóng)業(yè)大學國家荔枝龍眼產(chǎn)業(yè)技術體系果園機械化研究室試制）、TST5916堅固型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（江蘇泰斯特電子設備制造有限公司，采樣頻率10～100 000 Hz，系統(tǒng)穩(wěn)定度0.1%/h），澄科TST03 a型加速度傳感器（量程100 G，質(zhì)量28 g），普田TB-100A型三相單偏心塊式激振器（額定轉(zhuǎn)速3 000 r/min），臺達VFD004M22a三相變頻器（輸出頻率0～60 Hz，功率400 W），華儀MS6208B光電轉(zhuǎn)速表（測量范圍50～19 999 RPM，精度±（0.3%+2）），帶有分析軟件的計算機組成動態(tài)測試系統(tǒng)，卷尺、編織收集網(wǎng)、計時器、電子天平，美能達CR-400型全自動色差儀，愛拓 PR-32型數(shù)字式折射計（量程為 Brix 0～32.0%，最小刻度為Brix 0.1%），果蔬保鮮試驗平臺[18]等。

動-定梳排組合式荔枝采摘機構[19-20]包括振動采摘頭、手持桿、背負架、汽油機、離合器等組成，如圖 1所示。振動采摘頭主要由動梳排、定梳排和偏心裝置組成。定梳排梳棒呈平行分布，梳棒間距可調(diào)；動梳排梳棒呈扇形分布，梳棒間夾角為8°，梳棒根部間距15 mm。采摘時，汽油機達到一定轉(zhuǎn)速后，動力通過離合器和傳動軟軸，使偏心裝置運動，從而驅(qū)使動梳排做往復運動。通過對掛果枝條進行激振，使果枝產(chǎn)生一定頻率和振幅的運動，當果實慣性力大于果梗脫離阻力時果-梗分離。定梳排起到約束枝條運動的作用，動梳排對枝條進行左右往復擺動，動-定梳排組合式結(jié)構更有利于果實脫落。

1.3 試驗方法

1.3.1 振動能量傳遞試驗

振動能量傳遞試驗的目的是通過分析不同激振點對荔枝能量傳遞特性的影響，獲取荔枝樹枝振動動態(tài)特性，從而為荔枝振動采摘方式、激振點的選擇以及去梗式振動采收機構的設計提供參考。

試驗前先對樣本樹的各分支進行標記，根據(jù)衍生出分支順序，首位數(shù)字代表分支級別，第二個字母代表相同級別分支的不同分支，a代表左邊分支，b代表右邊分支；字母Pj代表同一分支上不同的測試點[21]。

如圖2所示，在距離各級分支分叉點上、下各5 cm處以及各分支每間隔15 cm設置測點，將加速度傳感器固定在平整的塑料片上，并用熱熔膠和扎帶將其固定各測點。振動采摘包括樹干振動和樹冠振動2種方式[22-24]，由于矮化種植荔枝的較短樹干會影響振動效果，因此本文采用樹冠振動的方式進行試驗研究。選取二級分支上2a-P1下方10 cm處位置為激振點一，四級分支上距離三級分支分叉點20 cm處的點4a-P2處為激振點二。偏心塊式激振器在激振點一激振時，測量全部測點的加速度幅值。激振器在激振點二激振時，測量各分支的傳遞路徑末端測點的加速度幅值。激振頻率范圍為[10 Hz，50 Hz]，按照間隔5 Hz的方式共設置9個處理，每個處理重復3次，取平均值后進行試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。為方便描述某一測點相對于參考點的能量變化，引入振動加速度傳遞比（以下簡稱加速度傳遞比），其定義如式（1）所示。

圖1 動-定梳排組合式荔枝采摘機構Fig.1 Hybrid shaking-fixed combo picker for litchi

圖2 測點位置及傳感器固定方式示意圖Fig.2 Location of measuring points and installation of sensors

式中kij為i測點j方向振動加速度傳遞比；aij為i測點j方向平均振動加速度，m/s2；a0j為參考點j方向平均振動加速度，m/s2。

本試驗共4個傳遞路徑，分別為：傳遞路徑Ⅰ：2a-P1→2a-P2→3a-P1→3a-P2→3a-P3→3a-P4→3a-P5→3a-P6；傳遞路徑Ⅱ：3b-P1→3b-P2→3b-P3→3b-P4→3b-P5→4a-P1→4a-P2→4a-P3→5a-P1→5a-P2→5a-P3；傳遞路徑Ⅲ：3b-P1→3b-P2→3b-P3→3b-P4→3b-P5→4a-P1→4a-P2→4a-P3→4a-P4→5b-P1→5b-P2→5b-P3；傳遞路徑Ⅳ：2a-P1→2a-P2→3a-P1→3a-P2→3a-P3→3a-P4→3a-P5→4b-P1→4b-P2→4b-P3→4b-P4。

根據(jù)不同測點在不同頻率和方向的振動加速度幅值，可算出各測點不同方向和頻率下相對于參考點的加速度傳遞比。在激振點一激振時，振動能量傳遞試驗中參考點為每條傳遞路徑的起點（傳遞路徑Ⅰ：2a-P1；傳遞路徑Ⅱ：3b-P1；傳遞路徑Ⅲ：3b-P1；傳遞路徑Ⅳ：2a-P1）。在激振點二激振時，參考點為5a-P2。將振動頻率設置為橫坐標，以加速度傳遞比為縱坐標，繪制各傳遞路徑測點位置振動頻率與加速度傳遞比關系圖，進而分析不同頻率下各路徑不同方向加速度傳遞情況。

1.3.2 采摘性能試驗

為研究基于荔枝樹枝振動動態(tài)特性設計的動-定梳排組合式采摘機構的作業(yè)性能，需要進行單因素試驗以確定激振頻率、定梳排間距和動梳排擺動角度等參數(shù)對生產(chǎn)率和破損率的影響，并通過正交試驗獲得采摘機構的最佳作業(yè)參數(shù)條件。

采摘性能指標為生產(chǎn)率和破損率，分別定義為

式中E為生產(chǎn)率，kg/min；m為單穗果實總質(zhì)量，kg；t為采完單穗果實所需的時間，min；F為破損率，%；m0為單穗破損果實質(zhì)量，kg。

振動頻率為機具內(nèi)偏心輪的轉(zhuǎn)速換算得出，偏心輪轉(zhuǎn)速利用華儀MS6208B光電轉(zhuǎn)速表測得。

式中f為梳排振動頻率，Hz；n為偏心輪轉(zhuǎn)速，r/min。

在統(tǒng)計單穗果實破損率時，目測果皮破裂或損傷的果實均被視為破損果實，破損原因主要為采摘過程中被振動梳棒打傷破裂，或脫落過程中果皮被扯裂。

試驗步驟：首先對待采單穗荔枝個數(shù)進行統(tǒng)計，并做記錄；調(diào)節(jié)采摘機參數(shù)為試驗所需水平，將收集網(wǎng)打開置于作業(yè)區(qū)域下方0.5 m處；從梳排接觸荔枝掛果枝條開始計時，單橞果實全部脫落停止計時，采摘后將收集網(wǎng)內(nèi)果實取出，記錄破損果實質(zhì)量。

1）單因素試驗

荔枝振動采摘時，生產(chǎn)率和破損率主要與果實所受慣性力和采摘時間有關。由于采摘機構的激振頻率、定梳排間距和動梳排擺動角度決定果實所受慣性力，因此選取該 3個參數(shù)為試驗因素進行單因素試驗。雖然振動激勵能使荔枝果實在慣性力的作用下與果梗分離，但是頻率過高會導致果皮扯裂的概率增加。

荔枝去梗加工研究中通過手持的方式固定枝條并施加振動激勵，通常振動頻率取值范圍為 15～23.3 Hz[11]，考慮到動-定梳排組合式采摘機構的定梳排達不到固定約束的理想限位效果，因此試驗時需要適當增加振動頻率的水平值；荔枝果梗具有較強的抗變形能力，對枝條加以限位約束可有效將能量傳遞到果梗[10]，但過大的定梳排間距值會影響約束效果，由于荔枝樹直徑8～10 mm的結(jié)果母枝占總結(jié)果母枝總數(shù)的74.3%[25]，因此定梳排間距的試驗水平值間隔取5 mm；相關研究表明振幅為10～30 mm采摘效果較佳[26-27]，根據(jù)動梳排結(jié)構尺寸計算得出激勵點 10～30 mm 振幅區(qū)間對應的動梳排擺動角度范圍為20o～60o。因此，將本研究的試驗條件設置為：①振動頻率影響試驗：定梳排間距為 25 mm，動梳排擺動角度為40°，振動頻率依次為16.67、20、23.33、26.67、28 Hz，共5組，每組10次重復。②定梳排間距影響試驗：振動頻率為23.33 Hz，動梳排擺動角度為40°，定梳排間距依次為10、15、20、25 mm及無窮大（無定梳排），共5組，每組10次重復。③動梳排擺動角度影響試驗：振動頻率為23.33 Hz，定梳排間距為25 mm，動梳排擺動角度依次為20°、30°、40°、50°、60°，共5組，每組10次重復。

2）正交試驗

選取激振頻率、定梳排間距和動梳排擺動角度為試驗因素，并根據(jù)單因素實驗結(jié)果確定試驗因素合理的取值范圍，設計3因素3水平正交試驗。試驗共9處理，每個處理重復3次取平均值，采用SPSS Version 21.0軟件進行統(tǒng)計分析。

1.3.3 采后品質(zhì)試驗

為對比振動采摘和人工采摘 2種采摘方式的采后品質(zhì)差異，按照隨機抽取果穗的方法，采用 2種方式各采摘300顆荔枝果實。采摘試驗后，2 h內(nèi)運到華南農(nóng)業(yè)大學，分別在5 ℃左右的冰水中預冷15 min，于空調(diào)房（溫度25 ℃，空氣濕度60%）內(nèi)晾干[28-29]。將采摘后目測果皮組織完好的荔枝分別裝在聚乙烯薄膜袋中，每袋15顆。按照振動采摘和手工采摘進行分組，每組20袋，置于同一果蔬保鮮試驗平臺中保存，保存溫度約為 6 ℃，氧氣體積分數(shù)3%～6%，相對濕度90%～95%[18]。貯藏試驗共進行8 d，每隔48 h從每組各取2袋，對荔枝色差a*、b*和 L*值、可滴定酸（titratable acid，TA）含量和可溶性固形物（total soluble solid，TSS）含量5個指標進行測試[30]。為方便對試驗結(jié)果進行分析和比較，定義振動采摘和手工采摘處理分別為L1組和L2組。

2 結(jié)果與分析

2.1 振動能量傳遞試驗

在激振點一激振的振動能量傳遞試驗結(jié)果如圖 3所示。沿傳遞路徑方向，各傳遞路徑的振動傳遞比均呈先增大后減小的趨勢，振動傳遞比最大值出現(xiàn)在各傳遞路徑的第4～6個測點（傳遞路徑I的3a-P3、3a-P4，傳遞路徑II的3b-P5、4a-P1、4a-P2，傳遞路徑III的3b-P5、3a-P4、4a-P1、4a-P2，傳遞路徑 IV 的 3a-P3、3a-P4、3a-P5，見圖2）。對比4條傳遞路徑末端測點的X、Y方向振動傳遞比數(shù)值，發(fā)現(xiàn)傳遞路徑Ⅰ最大，傳遞路徑III最小。測點相對于激振點的位置對振動加速度傳遞比的影響較大。傳遞路徑I較短，經(jīng)過分支較少，能量衰減少。傳遞路徑III較長，遠端測點的側(cè)枝柔性增強會削弱測點的振動能量，且沿樹枝生長方向衍生出的更多小側(cè)枝轉(zhuǎn)移了一部分能量，導致傳遞到末端測點的能量衰減更多。由于荔枝果實主要分布于樹冠外側(cè)，因此振動能量衰減越多越難達到果梗分離條件。

在激振點二激振的振動能量傳遞試驗結(jié)果如圖 4所示。傳遞路徑II和III的五級分支4個測點（5a-P2、5a-P3、5b-P2、5b-P3，見圖2）的X、Y方向振動傳遞比數(shù)值較大，而傳遞路徑I和IV的4個測點（3a-P5、3a-P6、4b-P3、4b-P4，見圖 2）的振動傳遞比數(shù)值較小。由于該五級分支系激振點所在分支的衍生枝條，傳遞路徑II和III只經(jīng)過一個分叉點，所以傳遞到5a-P2、5a-P3、5b-P2、5b-P3等 4個測點的能量衰減較少。而從激振點到傳遞路徑 I和IV的3a-P5、3a-P6、4b-P3、4b-P4等4個測點路徑較長，且中間需經(jīng)過多級分支和多個分叉點，振動能量分散較多，導致傳遞到該4個測點的振動能量衰減較大。

圖3 四條傳遞路徑振動傳遞比試驗結(jié)果Fig.3 Experimental results of vibrational transmission ratio of four transmission paths

通過振動加速度傳遞比可知：當激振點在二級分支時，振動能量經(jīng)過多級分支，傳遞到荔枝樹冠層掛果枝條的能量較小。當選擇四級分支激振時，沿該四級分支傳遞到冠層掛果枝條的振動能量損失相對較小。能量在樹木中的傳遞是以能量波的形式傳遞，樹木本身阻尼、樹枝粗細及枝干之間的夾角對能量傳遞影響較大[17]。加速度與測點遠離樹干分叉點的距離呈拋物線關系，隨著測點遠離樹干分叉點加速度值逐漸增大，但在樹枝末梢處出現(xiàn)衰減[31]。故采用對冠層外側(cè)的掛果枝條進行振動激勵的采收方式能夠有效減少能量損失，更有利于荔枝采摘。

圖4 激振點二激振各路徑末端測點振動傳遞比試驗結(jié)果Fig. 4 Experimental results of vibrational transmission ratio at end of each path with excitation from second excitation point

2.2 采摘性能試驗

2.2.1 單因素試驗結(jié)果分析

為方便數(shù)據(jù)處理與分析，將定梳排間距單因素試驗中的定梳排間距數(shù)值取倒數(shù)后，水平值從小到大依次為0（無定梳排）、0.04、0.05、0.067、0.10 mm-1。

如圖5a所示，隨著梳排振動頻率的增加，生產(chǎn)率和破損率相應增大，破損率在28 Hz振動頻率的條件下已接近10%。由圖5b可知，生產(chǎn)率總體上隨定梳排間距的增加而呈先增大后減小的趨勢，破損率則呈先減小后上升的趨勢，定梳排間距在25 mm以內(nèi)的采摘性能指標值較為理想。原因在于無定梳排約束條件下的荔枝生產(chǎn)率低，采凈用時長導致果實破損數(shù)量增加。隨著定梳排間距變小，梳排的約束作用加強，使得生產(chǎn)率增大、破損率下降。如圖5c所示，隨著動梳排擺動角度的增大，生產(chǎn)率呈先增大后平緩的趨勢，擺動角度超過50°以后的破損率迅速上升。

2.2.2 正交試驗結(jié)果分析

設計3因素3水平正交試驗，其試驗因素與水平設置如表1所示，正交試驗結(jié)果如表2所示。振動頻率A、定梳排間距B、動梳排擺動角度C 3個試驗因素對荔枝生產(chǎn)率和破損率的影響是不同的。根據(jù)極差值比較，影響的主次順序均為A>C>B，即振動頻率>動梳排擺動角度>定梳排間距。生產(chǎn)率最優(yōu)的各因素水平組合為 A3B2C3，即振動頻率為26.67 Hz、定梳排間距為20 mm、動梳排擺動角度為 50°；破損率最優(yōu)的各因素水平組合為A1B1C1，即振動頻率為20 Hz、定梳排間距為15 mm、動梳排擺動角度為30°時，破損率最低。對正交試驗數(shù)據(jù)進行方差分析，結(jié)果如表3所示。

方差分析表明：定梳排間距、動梳排擺動角度均對生產(chǎn)率和破損率有顯著性影響（P<0.05），振動頻率對生產(chǎn)率和破損率有極顯著影響（P<0.01），與極差分析的主次因素結(jié)論一致。

2.2.3 因素組合優(yōu)化

為平衡生產(chǎn)率和破損率的得失，采用綜合加權評分法進行分析，以得出使生產(chǎn)率和破損率都盡可能達到最優(yōu)的組合。根據(jù)3個因素對衡量指標的重要程度，以100分作為總權，生產(chǎn)率為60，破損率為40[32-33]，每處理的綜合評分值為

式中 yi表示第 i號試驗所得計算值(加權評分指標)；Wj表示第j個指標的權值；yij表示第i號試驗中第j個指標；ymj表示第j個指標中的極小值；Rj表示第j個指標的極差；λj表示第j個指標的計算系數(shù)，其既考慮權又考慮指標變動程度。

圖5 各試驗因素對生產(chǎn)率和破損率的影響Fig.5 Effect of all experimental factors on productivity and damage ratio

表1 正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal test

分析可知，影響綜合指標的主次因素排列為A>C>B最佳水平組合為A3C2B2，即激振頻率26.67 Hz、動梳排擺動角度40°、定梳排間距20 mm。激振頻率取邊緣值符合單因素試驗分析結(jié)果。

表2 正交試驗結(jié)果Table 2 Results of orthogonal test

表3 正交試驗方差分析Table 3 Variance analysis of orthogonal test

將采摘機構的工作參數(shù)調(diào)整為最佳水平組合 A3C2B2進行采摘試驗，3次重復后得到指標的試驗平均值。本文采摘機構的平均生產(chǎn)率為 4.1 kg/min（試驗結(jié)果分別為4.16，4.09和4.05 kg/min），與姜焰鳴等[8]設計的采摘機相比，生產(chǎn)率提高了57.5%，約為人工采摘的2.7倍[34]，平均破損率為5.05%（試驗結(jié)果分別為4.98%，5.16%和5.01%）。

2.3 采后品質(zhì)試驗

2.3.1 果皮色差

圖 6所示為振動采摘和人工采摘方式的荔枝果皮色差a*、b*和L*值對比結(jié)果。隨著貯藏時間的增加，色差值隨之減小，L1組荔枝色差值變化與 L2組基本同步。通過差異顯著性分析可知，2種采摘方式得到果實的色差a*、b*和L*值差異不顯著（P>0.05）。

圖6 振動采摘和人工采摘的果皮色差a*、b*、L*對比Fig.6 Comparisons of color difference a*,b*,L* for vibrational picking and manual picking

2.3.2 果肉可溶性固形物(TSS)和可滴定酸(TA)

貯藏過程中不同采摘方式荔枝果實果肉的可溶性固形物、可滴定酸含量變化如圖 7所示。TSS值隨貯藏時間的增加呈現(xiàn)波動下降，貯藏2 d后，L2組荔枝果實果肉的TSS含量從19.48%降至19.27%，隨后在該數(shù)值上下波動至貯藏結(jié)束。貯藏8d后，L1、L2組分別降至19.17%、19.08%。

圖7 振動采摘和人工采摘的果肉可溶性固形物TSS、可滴定酸TA含量對比Fig.7 Comparisons of total soluble solid(TSS) and titratable acid(TA) content for vibrational picking and manual picking

L1組荔枝果實的TA含量初始平均值為0.227 8 g/100 mL，L2組荔枝果實的TA含量初始平均值為0.241 2 g/100 mL。貯藏6 d后人工采摘組和振動采摘組荔枝果肉TA含量均略有上升。振動采摘組荔枝的TA值整體處在人工采摘組之下，可能是由于荔枝果實碰撞，果肉細胞失水所致。

總體來說，在歷時8 d的貯藏試驗期，2組荔枝TSS和 TA含量的差異不顯著（P>0.05），說明振動采摘對荔枝果實果肉TSS和TA含量變化無顯著性影響，采收的果實可以用于鮮食。

3 結(jié) 論

1）當激振點在二級分支時，振動能量沿路經(jīng)傳遞到樹冠位置測點的能量衰減較大，當激振點在四級分支時，沿該四級分支傳遞到樹冠位置測點的能量衰減相對較少。采用對冠層外側(cè)的掛果枝條進行振動激勵的采收方式能夠有效減少能量損失，提高生產(chǎn)率。

2）動-定梳排組合式荔枝采摘機構的定梳排起到約束枝條運動的作用，通過動梳排激振掛果枝條實現(xiàn)采摘，試驗結(jié)果驗證了其在荔枝去梗式機械采摘的可行性。梳排振動頻率、定梳排間距、動梳排擺動角度對生產(chǎn)率和破損率均有顯著性影響（P<0.05）。激振頻率26.67 Hz、動梳排擺動角度40°、定梳排間距20 mm時，采摘機構綜合性能最佳，生產(chǎn)率為4.1 kg/min，破損率為5.05%。

3）由振動采摘與手工采摘2種方式的采后品質(zhì)對比結(jié)果可知，在8 d貯藏試驗中兩者的色差a*、b*、L*、果實果肉可溶性固形物和可滴定酸未見顯著性差異，說明振動采摘未對荔枝品質(zhì)產(chǎn)生不良影響，采收的果實可以用于鮮食。

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