李 涛 李 娜 刘存根 朱正波 周 进 张 华

(1.山东省农业机械科学研究院， 济南 250100； 2.山东建筑大学信息与电气工程学院， 济南 250101)

0 引言

薯类作物是土下果实非常重要的一类，主要包括马铃薯、甘薯、木薯、芋和薯蓣等[1-2]。其中，种植面积最大的是马铃薯和甘薯，它们既是重要的粮食作物，又是重要的工业原料、蔬菜和饲料。我国虽是薯类作物生产大国，但其机械化作业程度却不高，尤其是劳动强度大、需要人工多的收获作业，机械发展严重滞后，严重制约着我国薯类产业的发展[3-4]。

薯类作物机械化收获主要分为分段收获和联合收获2种方式。挖掘铲是收获机的关键部件，其挖掘深度的精确控制不仅可以提升收获性能指标，还可以减阻降耗、降低生产成本。挖掘深度控制技术有3种：机械式、液压式和自动控制式。目前国外的薯类机械化收获以联合收获为主，机具大型化，其对薯类作物挖掘深度自动控制系统研究较早，运用了大量高新技术，目前已开发出多种先进的机电液一体化挖掘限深技术，并朝着集成化、自动化和智能化的方向发展[5-7]。德国Grimme 公司生产的GT170型马铃薯联合收获机，采用自动控制限深技术，控制系统由仿形轮、位移传感器、液压系统和控制器等组成，具有精准度和自动化程度高、稳定性好等特点。

目前国内薯类作物机械化收获方式以分段收获为主，收获机械多为中小型。薯类收获机挖掘深度控制技术以机械式为主，即采用限深轮和挖掘铲入土角度调整机构控制挖掘深度。……