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除草是丘陵山地果园、油茶林等作物种植过程重要的作业环节。化学除草污染大；生物除草条件苛刻反应慢；人工除草效率较低，劳动强度较高。本团队研发了一款具备自动避障功能的智能除草机器人。本除草机器人集立式旋耕刀具、仿形机械自动避障以及智能控制技术于一身。立式旋耕刀具能够高效除草，深入土壤切断根部，适用于多种土壤；智能避障系统可灵活避障，调整路径；智能控制技术可使刀具能够根据地形与作业需求调整参数。试验结果表面，机器旋耕深度为5-15厘米（可调），旋耕宽度为1-1.5米，旋耕速度为1-3千米/小时，每小时除草面积为1-2亩，除尽率85%以上，且得到的耕深稳定性系数在89.23%至93.84%之间。课题组设计研发的丘陵山地自动避障智能除草机器人将为农业生产带来革命性变革，助力实现高效化、智能化、可持续农业生产。

1、除草是丘陵山地果园、油茶林等作物种植过程重要的作业环节。化学除草污染大；生物除草条件苛刻反应慢；人工除草效率较低，劳动强度较高。本团队研发了一款具备自动避障功能的智能除草机器人。本除草机器人集立式旋耕刀具、仿形机械自动避障以及智能控制技术于一身。立式旋耕刀具能够高效除草，深入土壤切断根部，适用于多种土壤；智能避障系统可灵活避障，调整路径；智能控制技术可使刀具能够根据地形与作业需求调整参数。试验结果表面，机器旋耕深度为5-15厘米（可调），旋耕宽度为1-1.5米，旋耕速度为1-3千米/小时，每小时除草面积为1-2亩，除尽率85%以上，且得到的耕深稳定性系数在89.23%至93.84%之间。课题组设计研发的丘陵山地自动避障智能除草机器人将为农业生产带来革命性变革，助力实现高效化、智能化、可持续农业生产。 2、电机自适应性控制刀盘。传统除草刀具多采用整体式连接和控制，刀具调节难度大，难以在丘陵山地实现自主式作业。本研究设计了“电机——刀盘”式连接和算法控制，实现了除草机器人在丘陵山地的作业灵活性与自主性。 3、超声波与接触式机械避障融合。传统的除草机器人依靠单一的机械避障方式及人工监测进行避障，易出现误判和漏判的情况。因此研发了超声波与接触式机械避障融合技术，实现了自动规划行进路线和避障高精度性。

关键技术： 1、立式旋耕除草技术:使用立式的旋耕刀片，而不是传统的水平旋耕刀片。立式旋耕刀片能够更有效地切断杂草根系，同时将杂草和土壤混合，促进土壤的透气性和保水性。 2、超声波检测与接触式机械避障融合技术:利用超声波传感器检测杂草及树苗的分布状况，且与接触式机械避障融合，实现高精度避障，并采取相应的避障措施。 3、分布式控制技术：每个刀具盘均由独立电动机驱动，并配备专属控制器，以控制其转速及方向。同时，系统可动态地调整各刀具盘的工作参数，以适应不同土壤及杂草类型的需求。 设计理念： 丘陵山地自动避障智能除草机器人的设计理念旨在应对丘陵山地复杂地形下的除草挑战，通过整合尖端的立式旋耕刀具、超声波检测和接触式机械避障融合技术以及智能控制技术，达成高效、安全、智能化的除草作业，为农业生产提供强有力的技术支撑。

1、市场需求大，具有广阔应用前景：本除草机器人针对丘陵山地的农作物与果园、茶园等作物的高效除草效果，适用地形范围广，成本较低，降低了农业生产成本，且现阶段丘陵山地复杂地形的除草作业多，其研发具有广阔的市场前景。 2、立式旋耕系统设计对农作物适用性和价值：丘陵山地农作物种植区域地形复杂多变，杂草成为清理的重要难题。基于此，本除草机器人的自主适应性立式旋耕刀具不仅能够深入土壤根部，精准清除杂草，而且能够根据土壤硬度和杂草种类进行智能调整，提高除草效率和效果，有力推动农业智能化进程。