科创中国
智能高位作业调平平台
发布时间: 2025-10-20
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
软件著作权
行业领域：
农、林、牧、渔业,农业
成果介绍
该成果针对丘陵山区果园作业的环境条件，开展了智能调平技术和底盘控制技术研究，完成了履带式果园作业平台行走底盘的研发、改进工作，完成了果园作业平台的升降与调平功能总体方案布局，以及状态识别、安全报警、机电液系统的整体控制和智能调平总体控制方案，设计完成了基于剪叉折臂式的自动调平平台。平台采用平行四边形机构实现纵向调平，采用三铰接点侧倾调平模式实现横向调平，电路系统提供多路控制接口驱动比例电磁阀及数据采集接口与传感器实时通信，实现精准调平。针对果园双轴作业平台在地面角度干扰下的自动调平控制问题，提出了复合控制新方法并设计了耦合控制器，实现了调平的同步准确且保证了双路阀控系统的性能。成果大幅改进提升了现有果园作业平台功能，满足我国丘陵山区果园果实采收、果树高枝修剪和整枝等作业的省力、实用和安全需求，为农林机械智能化生产示范提供有效支撑。
成果亮点
1. 利用位姿识别感应、执行机构逆解和机电液控制技术，配备车载智能控制系统，构成高位作业平台的自适应智能调平装置，可保证作业平台在不同地形作业时处于水平状态，保障平台上作业人员安全，能满足丘陵山地作业要求。动力底盘行走系统采用铰链式履带结构，简化底盘动力传动方式，适应丘陵山地果园坡大、沟深、地表土壤松软等状况。具有爬坡能力强，通过性高，转向灵活，操控方便，成本低等特点。
2. 平台采用双轴结构，主要由机械系统、自动调平控制系统两部分组成。作业平台俯仰调平角度达9.7°，侧倾调平角度达8.2°，最大转场坡度为25°，平台配套动力可达27kw，作业速度为2.9km/h，平台调节高度范围为120-260cm，水平调节误差可控制在1°，满足一般丘陵山区果园冠层管理作业的需求。
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
该成果由位姿识别感应、执行机构逆解和机电液控制技术集成形成高位作业平台的自适应智能调平装置，对传统果园高位采收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。
另外，在产品长时间作业的稳定性方面论证不足，并需要进一步明确高位状态对操作人员的安全性保障措施。
总体而言，该项目技术思路方向好，未来市场空间大，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。
查看更多>
下载app