科创中国

行业领域

农、林、牧、渔业

需求背景

广西是全国最大的工业原料林生产基地，主要以速生桉树为主，随着木材加工业的技术进步，对高质量桉木原料的科学有效供给提出了迫切要求，当前木材加工企业对木材的高单产、大径级、优材质、可持续是高质量发展的核心指标。

目前桉树人工培育存在种植护理不科学、砍伐周期短、自由野蛮生长、木材出品优品率低、经济转化不显著等缺点。自由野蛮培育的桉树材依靠杈枝在生长过程中自然脱落，在树干上形成无法愈合的树杈眼，后期工业用材加工中杈枝脱落留下的木眼严重降低出材等级。

经试验，在同等水肥施放的条件下，进行剪除杈枝与不剪除杈枝的对比。剪除杈枝之后的桉树在未来的生长过程中会将伤口愈合，形成光滑的树皮表面；而未剪除杈枝的桉树在未来的生长过程会将老化的杈枝包裹在树干之中，形成一个杈枝节。形成的杈枝节会对卷刨的木板质量产生影响。根据这一试验得出的结果，计划通过人工干预的形式，通过在桉树生长过程中剪除杈枝的方法，提高桉树种植“无节材”出品率，获得更高的经济回报。调整优化非水源林地桉树种植结构，机械化参与种植及生长过程护理，推行桉树杈枝剪除机械自动化提高桉树无节材出材率、提高桉树旋切板优品率获得更高的经济回报并以此做为种植企业新的增长点服务我区经济助推乡村经济建设。

需解决的主要技术难题

1、机器人具备整机体积小、重量轻，人工能便携进入工作场所等特点，适应当前多为山地及丘陵的桉树种植地形地貌。

2、能自主适应树干不规格形状及高低直径变化。

3、遥控驱动且安全高效、可满足一人同时操作多台机器同时除枝。

4、采用对树干的攀附环绕升降对杈枝进行机械移除。

5、自带机械补正系统，能对不规则生长的杈枝进行找正进行移除。

6、解决在野外机器人工作时间长的供能问题。

期望实现的主要技术目标

1、能在7-12cm幼龄桉树主杆上自行爬行，一颗树在5分钟内可完成2米高度的攀爬除枝，且可人工遥控工作。

2、能将桉树主杆上的枯枝从枝条基部（割除）拨除，使余下的芽眼在后期生长中逐渐愈合，形成完整圆润的主杆，提高加工板材的出版率和板材质量。

3、机器兼顾轻便、灵活及安全性，方便长时间在野外环境下使用，不损伤树干。

需求解析

解析单位：“科创中国”智能制造产业科技服务团（中国自动化学会） 解析时间：2022-07-15

屈洋

中国自动化学会

项目主管

综合评价

需求较为详细，并且此技术需求市面已有成型的产品出现，但是针对桉树领域还需要进行定制化研发。

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处理进度