李鹏举，毛鹏军，耿 乾，方 骞，张家瑞，黄传鹏

（1.河南科技大学机电工程学院，河南 洛阳 471003；2.甘肃省机械科学研究院有限责任公司，甘肃 兰州 730000；3.河南科技大学农业装备工程学院，河南 洛阳 471003）

杜仲是我国名贵的经济树种，也是世界上发展潜力最大的优质胶源树种［1］。在育苗时，常采用嫁接方法来提高杜仲的抗寒性、抗旱性和抗病性。但人工嫁接方法存在劳动强度大、效率低、幼苗成活率低以及难以实现工厂化育苗等问题［2-3］。

对于植物嫁接机器人的研究，国外起步较早。20世纪80年代，日本的井关农机株式会社和生研株式会社合作研制了瓜科半自动嫁接机，其采用单株贴接法，嫁接效率为800株/h，嫁接成功率可达95%［4］；20世纪90年代初，韩国的Helper Robotech公司开发了GR-800CS型自动嫁接机，其可对茄科和瓜科蔬菜进行嫁接，嫁接效率可达800株/h［5］；2010年，荷兰的ISO Group Machinebouw公司研制了一种瓜、茄科作物嫁接机器人，该机器人采用图像处理技术对作物幼苗进行识别处理，幼苗的成活率可达99%［4］。

我国对植物嫁接机器人的研究起步较晚。2008年，湖南农业大学的李明等研制了一种半旋转切削机构，并以桃、李、柑橘、葡萄和板栗等5种嫁接幼苗为试验对象进行正交试验，验证了该切削机构的可行性［6］；2010年，湖南农业大学的罗军等以葡萄苗茎杆为试验对象，研究了切削深度、转速以及茎秆直径等因素对切削扭矩的影响，并制作了基于Plug-in的苗木嫁接机切削机构，提高了葡萄苗的嫁接效率［7-8］；2014年，华南农业大学的杨艳丽等研制了一种半自动葫芦科幼苗嫁接机器人，其采用砧木子叶气吸夹方式，缩短了砧木上苗的作业时间，使得嫁接效率提高至600株/h［9］；……