一、 问题聚焦：为什么切根是难点？
大葱的根部是加工处理的第一道关卡，也是自动化程度最低、最依赖人工的环节。其核心痛点在于：
非标准化： 大葱根系形状不规则、粗细不一、泥土包裹严重，传统刚性机械无法可靠夹持和定位。
精度要求高： 切根位置要求“去根须、保葱白”，切少了有泥土残留，切多了造成可食用部分的浪费。
环境恶劣： 根部常带有大量泥沙，对机械的磨损和密封性构成挑战。
当前解决方案（如简易旋转刀）存在切损率高、适应性差的问题，无法满足高品质加工需求。
二、 设计目标
研发一台能够自动识别根部形态、自适应调整切割位点、精准完成切根作业的智能化专用设备，为后续清洗切段模块提供高质量预处理。
三、 核心机械创新设计
本设计的核心在于 “眼”、“脑”、“手” 的协同。
1. “眼”——视觉识别系统
创新设计： 在喂料传送带上方架设工业相机+环形光源，获取大葱根部的清晰图像。
功能： 实时识别根须的起始边界、葱白直径、以及主要泥土附着区域。
2. “脑”——处理与控制单元
创新设计： 内置嵌入式处理器，运行专门的图像处理算法。
功能： 算法将根据视觉信息，快速计算出最优的切割路径（Cutting Path）和切割深度，并将指令发送给执行机构。
3. “手”——柔性执行机构（核心创新点）
创新设计A：双V带差速对中机构
两根同步运行的V型带以微小速度差运转，大葱根部进入后，会被自动旋转并对中，确保根部以最佳姿态进入切割区。
创新设计B：自适应浮动式切刀总成
执行器： 采用高精度步进电机或伺服电机驱动。
刀头设计： 这是最大的机械创新点。我们设计一种“柔性仿形刀盘”。
方案一（旋转式）： 刀盘周边并非平整的刀刃，而是装有多个可微小活动的微型刀片。在接触不规则根部时，这些刀片能自适应轮廓，实现仿形剪切，确保根须切除干净，同时避免对圆形葱白造成过多切损。
方案二（往复式）： 采用一组高速往复运动的弧形刀片，其运动轨迹可根据控制信号微调，模拟人用刀“刮”根的动作，效率更高。
动力： 切刀总成安装在直线模组上，可根据“大脑”的指令，精准移动到大葱直径所对应的坐标位置进行切割。#全国大学生机械创新设计大赛 #sw建模接单 #机械设计 #结构设计 #机创大赛 #机械创新大赛
大葱的根部是加工处理的第一道关卡，也是自动化程度最低、最依赖人工的环节。其核心痛点在于：
非标准化： 大葱根系形状不规则、粗细不一、泥土包裹严重，传统刚性机械无法可靠夹持和定位。
精度要求高： 切根位置要求“去根须、保葱白”，切少了有泥土残留，切多了造成可食用部分的浪费。
环境恶劣： 根部常带有大量泥沙，对机械的磨损和密封性构成挑战。
当前解决方案（如简易旋转刀）存在切损率高、适应性差的问题，无法满足高品质加工需求。
二、 设计目标
研发一台能够自动识别根部形态、自适应调整切割位点、精准完成切根作业的智能化专用设备，为后续清洗切段模块提供高质量预处理。
三、 核心机械创新设计
本设计的核心在于 “眼”、“脑”、“手” 的协同。
1. “眼”——视觉识别系统
创新设计： 在喂料传送带上方架设工业相机+环形光源，获取大葱根部的清晰图像。
功能： 实时识别根须的起始边界、葱白直径、以及主要泥土附着区域。
2. “脑”——处理与控制单元
创新设计： 内置嵌入式处理器，运行专门的图像处理算法。
功能： 算法将根据视觉信息，快速计算出最优的切割路径（Cutting Path）和切割深度，并将指令发送给执行机构。
3. “手”——柔性执行机构（核心创新点）
创新设计A：双V带差速对中机构
两根同步运行的V型带以微小速度差运转，大葱根部进入后，会被自动旋转并对中，确保根部以最佳姿态进入切割区。
创新设计B：自适应浮动式切刀总成
执行器： 采用高精度步进电机或伺服电机驱动。
刀头设计： 这是最大的机械创新点。我们设计一种“柔性仿形刀盘”。
方案一（旋转式）： 刀盘周边并非平整的刀刃，而是装有多个可微小活动的微型刀片。在接触不规则根部时，这些刀片能自适应轮廓，实现仿形剪切，确保根须切除干净，同时避免对圆形葱白造成过多切损。
方案二（往复式）： 采用一组高速往复运动的弧形刀片，其运动轨迹可根据控制信号微调，模拟人用刀“刮”根的动作，效率更高。
动力： 切刀总成安装在直线模组上，可根据“大脑”的指令，精准移动到大葱直径所对应的坐标位置进行切割。#全国大学生机械创新设计大赛 #sw建模接单 #机械设计 #结构设计 #机创大赛 #机械创新大赛
