自走式马铃薯放苗机行走装置设计与试验

摘要

【目的】针对膜下马铃薯种植破膜过程中劳动强度大、人工成本高的问题，设计了一种履带式马铃薯自动放苗机行走装置。【方法】基于履带行走特性，建立了履带式底盘运动学模型和差速转向模型，并结合农艺要求对关键部件的结构参数进行设计。提出一种以导航距离和导航角为输入、履带速度差为输出的模糊控制导航算法，用于实现放苗机的精准路径跟踪与稳定作业，通过整机行驶性能测试及田间试验对所设计行走装置的性能进行验证。【结果】行走装置的最大实际速度达到1.11 m/s，平均偏驶率为1.62%，随着作业速度由0.3 m/s提升至0.5 m/s，横向偏差及其标准差均有所增大，导航稳定性有所下降，其中0.5 m/s工况下最大横向偏差为108 mm，标准差为41.13mm；放苗机以0.3 m/s的速度在不同初始位置进行导航时，放苗机能够在较短的距离内趋于稳定，系统稳定后的横向偏差不超过70 mm，标准差不超过37 mm。【结论】设计的履带式马铃薯自动放苗机行走装置具备较强的稳定性和较高的导航精度，能够满足马铃薯自动放苗作业的实际需求。

关键词

马铃薯 / 自动放苗机行走装置 / 双电机履带底盘 / 模糊PID