科创中国
多段可变幅式机械化剪枝装备
发布时间: 2025-10-20
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
农、林、牧、渔业,农业
成果介绍
为降低剪枝作业劳动强度，提高作业效率，针对丘陵山区林果冠层管理作业环节需求，开发了适用于类球冠形、高纺锤形等多段可变幅式自动化剪枝装备。本装备利用多段剪枝部件（剪枝上部件、中部件和下部件）搭配往复式刀具的机械机构方式，采用全液压驱动，悬挂于拖拉机前端。实现多段可变幅仿形修剪技术，提高剪枝效率的同时又保证了切口的平整性；通过多段剪枝部件的组合变形，可满足苹果、葡萄、柑橘等多种果树修剪需求，扩大修剪机具的适用性，提高果园生产的机械化水平。
成果亮点
1.目前国内外果树机械化剪枝装备主要是将刀具交错或均匀布置在单段或多段刀架上，通过调整各刀架位姿，实现整株几何修剪。由于各刀架位置关系不可动态调整，导致可修剪树形几何形状比较单一，一般只能修剪与地面垂直或带有一定锥度的树形，无法修剪较复杂的树形。通过多段剪枝部件的组合变形，实现多段变幅仿形修剪技术，可满足苹果、葡萄、柑橘等多种果树修剪需求；
2. 通过6个液压缸驱动剪枝机的俯仰运动、升降运动、横向运动、上段割刀变幅运动和下段割刀变幅运动，工作时刀具展开，非工作状态下可折叠收起，减小空间。修剪率达96.33%。
团队介绍
团队承担国家重点研发计划“丘陵山区林果冠层管理机械化作业关键技术与装备研发”、宁夏自治区重点研发计划课题“浅山丘陵柠条采收及饲料一体化加工智能装备研发”、广州省重点领域研发计划“丘陵山地林果高效低损智能采收装备研究与示范”以及国家自然科学基金、宁夏自治区揭榜挂帅项目、林业公益性行业专项、教育部博士点基金、中国博士后科学基金以及国家林业局948项目等国家和省部级课题50余项。在多功能立体固沙车、林木整枝抚育机器人、多功能伐木机、经济林果采收处理装备、遥控山地单轨车、林木精准施药、林业图像处理以及森林环境微能量收集等方面取得了一批创新性成果。团队着力培养具有国际视野的创新型高水平人才，毕业的研究生分布在高等学校、科研院所、政府机关以及大中型企业。近10年来获得省部级以上奖励4项，出版著作10余部，发表论文被SCI、EI收录100余篇，获得发明专利40余项。与美国、加拿大、日本、德国、芬兰、加拿大等国家建立了学术交流关系，多次邀请美国农业部林产品实验室、日本森林综合研究所、日本岛根大学以及加拿大多伦多大学的教授专家来学科交流讲学，团队教师多次出国参加国际学术会议、访学和合作研究。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”葡萄酒产业科技服务团 (中国农业工程学会) 评价时间：2025-11-04
郑永军
中国农业大学
教授
综合评价
该成果由基于全液压驱动的多段剪枝部件的组合变形，实现多段变幅仿形修剪技术，对传统机械化修剪装备有一定的引领性作用，技术创新性较强，且技术成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长市场，但该市场很快会出现多种技术路线，产品竞争会很激烈。
该技术在样机的长时间作业稳定性方面论证不足，需注意道具使用时间与装备配合的轮换寿命，并需要进一步明确对待剪果树的树高、幅宽等几何特征要求。
总体而言，该项目技术思路方向较好，未来市场空间较大，有利于当前政策要求，转化成熟度较高，值得支持推广。建议强化相应产品开发。
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