一、研究背景及意义

1.1基于Intelligence模块的珊瑚采摘、种植一体机设备的背景介绍

随着社会的不断高速发展，使得环境、生态的破坏是有目共睹的，而这些破坏使得海洋的污染程度大大加大，更使得对人类的生存有重大意义的珊瑚减少起到了一定影响，而对于珊瑚礁生态系统的复原一直没有一定的机械的采用，水下的种植是十分困难的，而现在又完全依靠人力来完成这一系列的动作，本团队依照此背景设计出一种基于Intelligence模块的珊瑚采摘、种植一体机设备。

1.2作品的提出与设计思路

针对珊瑚礁的生态系统的复原，珊瑚苗的采摘、种植，由于珊瑚在水下的育苗圃中育苗，而水下的种植也是非常困难的，类似于在陆地上敲击钉子只需要敲击2-3下，而在水下由于一定的水压，阻力的影响敲击钉子就要敲击20多下才能达到陆地上的要求，而基于Intelligence模块的珊瑚采摘、种植一体机设备可以实现珊瑚苗从育苗圃上采摘下来，然后到到指定位置完成种植的一系列的功能，这一设计完成了珊瑚礁生态系统的复原，也使得减少人员发生危险，降低人力物力的投入，减少成本，提高生态系统的恢复。

1.3作品的研究意义

通过查询大量相关资料及大量文献材料，国内外对于此设备的相关资讯少之又少，现在的珊瑚种植一直采用最原始的种植方式，此设备的设计、研发也使得对于珊瑚礁生态系统的复原提供了有力的技术支持，这一创新的提出也具有强有力的实用性、应用性，科学性，对于珊瑚礁生态系统也有重大意义。

二、作品结构分析及实现过程

2.1基于Intelligence模块的珊瑚采摘、种植一体机设备的介绍

该设备有车主体系统、采摘收集装置系统、种植固定装置系统、检测装置系统、总控制系统、特殊钉等六种装置组成，各装置系统组成关系，如图一。

此设备采用无人智能化作业的设备，通过摄像头检测，PLC控制该运动，最终余总终端控制器控制使其实现无人化、智能化、自动化。车主架主要有防水、防压的合金材质的钢材结构，重要零件也采用了防水防压的材质的保护盒。此车是两栖使用的，在陆地时，后轮驱动，前方的摄像头检测路面情况，将信号传到总终端控制器，从而控制前轮实现转向，在海中时，由上升的四个电机桨控制其上下游动，而前后运动由两边的电机桨与车轮间的主旋转桨控制其前后运动。采摘收集装置系统由气缸控制伸缩，实现不作业时，伸缩到车体内将其保护起来。种植装置系统采用灵活作业的机械臂，使用磁吸装置将钉子吸取后将其种植。特殊固定钉是由自拉环与特殊材质的钉子组成。

2.2实现工作原理

此设备主要有三部分作业机构组成，最终完成车辆的运动、珊瑚的采摘、种植，以下将三部分的工作原理介绍如下：

车辆的传动主要有电机带动齿轮的传动，从而使后轮驱动起来。

采摘收集装置工作原理，当此装置由两栖来到水中到达珊瑚苗培育地点时，接收到控制器的信号，采摘机构的气缸将螺旋采摘器从车中展出，通过螺旋采摘器旋转，达到采摘高度的珊瑚苗由螺旋采摘器上的收割刀，将珊瑚苗从育苗圃上收割下来，顺着收割刀的收割槽，进入螺旋采摘器的桶中，到达到一定数目时，气缸将螺旋采摘器收回车中，该设备采摘任务完成回到陆地，也由原来的水中运动的机构作业转换成陆地运动作业，将采摘上来的珊瑚苗带到指定位置，珊瑚苗也从收集桶中流出，再由人力将珊瑚苗绑到特殊固定钉上（因珊瑚种植需要将珊瑚苗绑在钉子上，将钉子敲在海中的礁石上，防止海中的乱流将珊瑚苗卷跑）。

种植固定装置系统工作原理，当珊瑚苗被绑带特殊固定钉子上之后将钉子整齐的排列在珊瑚苗固定板上。此装置到达珊瑚种植地点时，机械臂上的磁吸装置将特殊固定钉子吸附起来，机械臂上的检测装置，检测到珊瑚种植的礁石的指定位置，然后再凭借机械臂前面的气缸的力量将特殊固定钉子敲击固定到礁石上，一次动作的往复从而将珊瑚苗种植完成。