曾俊豪 高巧明 黄贵东 张星 潘栋 姜丙超 黄东辉 曹鹏铖

摘  要：为现代化密植果园设计一款体积小巧、动作灵活、成本低廉的除草底盘结构.在介绍该底盘的整体结构和工作原理的基础上，设计了可自动升降的变割草高度机构;对底盘的转向性能、稳定性能和越障性能进行理论分析计算，使用有限元技术对底盘主体支撑框架进行分析仿真.分析结果表明：在满载四轮着地状态下，最大变形发生在支撑框架中间，共振发生起始频率为67 Hz;底盘可实现多种转弯半径转向和原地转向，最大越障高度为40.5 mm，可以在38°的坡面上稳定工作，具有实际场景应用价值.

关键词：果园除草;底盘;设计;仿真

中图分类号：TH6∶S22           DOI：10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2021.03.009

0    引言

果园面积广阔，土壤肥沃，果树株间非常适宜杂草生长.杂草大量生长会和果树抢夺养分，传播病虫害，极大影响果树的生长和果品的产量和质量.园间杂草管理不当会导致果树减产10%～20%[1]，因此，株间除草是林果业降低管理成本和增产丰收的重要举措之一.

国内外学者对除草底盘进行了很多研究，开发了多种类型的除草机器人.刘承东等[2]研究了基于履带式移动底盘的除草机器人，该机器人使用机器视觉技术识别杂草，控制机械手臂将杂草拔除.唐鹏飞等[3]研究了基于四驱麦克纳姆轮的除草机器人移动平台，研究出自动控制效率更高的控制算法，能更迅速移动到有杂草的位置，通过机械手臂将杂草拔除.但由于机械手臂作为除草……