农业机械学报

作者：苏淼，郧亚泽，姚霞，朱艳，曹卫星，周栋

单位：南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,南京农业大学,

关键词：表型机器人;轮式底盘;三角履带;轮距可调;独立驱动转向

基金：国家重点研发计划项目（2021YFD2000101）

为解决大田作物表型信息感知机器人底盘损伤作物、灵活性不足和通过性差等问题，结合我国稻麦的种植农艺模式和生长特点，设计了一种具有轮履切换和轮距无级调节功能的大田作物表型信息感知机器人底盘。对底盘的整机结构和工作原理进行了阐述，设计了刚性叶轮、充气橡胶轮和三角履带3种可快速切换的行走装置和四轮独立驱动及四轮独立转向的部件，以及轮距无级精确调节装置。并对机器人底盘转向性能、稳定性和通过性进行了理论分析，结果表明机器人底盘性能满足设计要求。对车架进行了有限元仿真分析，结果表明车架强度和刚度均能满足设计要求，并能够有效避免因地形激励产生的共振。样机试制后田间试验结果表明，机器人底盘具有良好的行驶性能，3种形态底盘在田间地面直线最大行驶速度分别为1.02、0.98、0.73 m/s，加速度为0.3、0.33、0.18 m/s2，行驶平均偏移率分别为2.35%、1.18%、1.89%；轮式底盘、三角履带式底盘最小转弯半径分别为2 306、1 432 mm；刚性叶轮式底盘纵向爬坡角为30°，横向爬坡角为28°；翻越垂直障碍高度为350 mm，田间越埂高度为308 mm，能够满足大田场景表型信息感知作业要求。

来源：2025年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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