农业机械学报

作者：杨洋，韩华宇，安东，王宇，唐武，刘京辉，宋龙，周艳

单位：安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,安徽农业大学,新疆农垦科学院,新疆农垦科学院,

关键词：果树修剪机;激光雷达;自动修剪;修剪策略

基金：国家自然科学基金项目（32372003）、智能农业动力装备全国重点实验室开放课题（SKLIAPE2023012）和新疆兵团重大科技项目（2021AA00503）

针对传统果树修剪存在人员劳动强度大、修剪效率低及修剪质量难以保证等问题，本文设计了果树智能修剪机械臂，并利用固态激光雷达与可编程逻辑控制器开发了基于激光雷达的果树智能修剪系统，实现果树自动修剪。为了验证修剪臂的控制精度，分别对修剪机的摆动机械臂、举升机械臂、修剪切割总成进行独立精度试验与修剪目标位置精度试验，独立精度试验结果表明摆动机械臂、举升机械臂、修剪切割总成控制精度平均误差分别为2.32%、3.75%、2.50%，修剪目标位置精度试验结果表明目标位置Xb、Zb平均误差分别为2.98%、1.85%，修剪总成作业倾角α平均误差为4.35%，满足果树修剪精度要求。在新疆阿克苏果树种植基地开展了果树修剪试验，结果表明，搭载固态激光雷达的果树修剪机能够实时获取果树的三维空间信息，修剪机可以根据激光雷达探测到的果树树冠信息制定修剪策略，香梨园与苹果园修剪优良率分别为93.3%与86.6%。该系统能有效提高果树修剪效率，降低修剪人员劳动强度。

来源：2024年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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