田間除草機器人機械結構設計與分析

中圖分類號： S224.1+5 ；TP242.6 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5553（2025）07-0021-08

Abstract：Toaddress the limitations of traditional herbicide sprayingandoutdated micro-cultivator weeding equipment，a field weeding robot was developed.The robot consisted of a mobile chasis，weeding mechanism，power system， motion control system，navigationand path plannng system，andan image recognition system.First，the mobilechassis was designedusing theoretical calculations and3D parametric modeling.The structure featured an adjustablewheel baseand longitudinal height，andagantry-typefour-wheel independentdrivechasiswithsteer-by-wirecontrol.Next，the weeding mechanismwas developed based on motion trajectory analysis.It combined an S-shaped inter-row weding bladeanda crescent-shaped inter-plant weeding blade.Thissystemincludedanelectric push-rod lifting deviceanda lateral slidingadjustment mechanismforpreciseoperation.Finally，fieldexperiments wereconducted toevaluate the robot’s performance. The results showed that at a travel speed of 0.3m/s ，with the crescent blade rotating at 1.3r/s and operating at a depth of 3cm ，theseedling injury rate remained below 5% ，while the weed removal rate exceeded 95% ，the robot achieved a working efficiency of no less than 0.2hm²/h in fields with a transport slope of up to 15^° and a planting slope of no more than 5^° . This study provides a valuable reference for the field management of low-growing cash crops.

Keywords：field weedingrobot；movingchassis；independent steering；crescent shovel；S-shaped interlineknife; low planting

0 引言

我國田園雜草種類多、分布廣。每年由于雜草危害造成作物產量損失約 10% ，糧食減產達 60000kt 經濟損失達2200億元[1]。國內農戶普遍采用機械除草和藥劑除草兩種方法清理雜草。傳統機械除草方法效率低、靈活性和適應性差；藥劑除草對環境污染危害性大并且給人類食品安全帶來威脅[2]。

為解決除草問題，德國與法國某些公司開發多種除草機器人，利用機器視覺來區分農作物和雜草，采用“V\"型鏟刀、delta機械手爪等機構，以 1.1km/h 的作業速度清除雜草。為提高除草效率，美國研發激光除草機器人，每小時可清除10方株雜草，雖然效率高但設備成本較高。我國除草機器人研究較晚，但在田間自主導航、雜草與作物識別算法方面有重要進展。吳堅等[3將改進的YOLOv5算法應用于農田苗草目標檢測，比原始算法的平均精度提高 2.9% ，但作物雜草數據集來源單一。楊婕等4針對溫室大棚除草機器人設計磁導航模糊控制系統，直線行駛誤差在 2cm 內，不適用于田間室外復雜場景。翁盛檳等通過智能調整模糊控制算法，建立除草機器人自主導航控制系統，但還未進行樣機田間試驗。王春雷等通過不斷地完善玉米根茬行圖像分割算法，使目標面積誤差率降低至 24.68% ，但田間除草作業準確率還有待提高。冀杰等開發的自適應快速積分終端滑塊跟蹤控制系統，保證除草機器人在草坪作業時可迅速跟蹤期望軌跡，但未考慮除草機構對跟線速度的影響。莊梅山8基于LabVIEW開發除草機器人雜草識別系統，平均雜草識別率為 95% ，但圖像處理器并行運算速度較慢。國內除草機器人的機械結構大多是在國外基礎上進行模仿，不適合國內田地與種植農藝。杜潔[9、黃文明[°等研究發現，國內行間除草機構功能單一，株間除草技術研究較少。趙智宇等[11設計的智能除草機器人移動底盤結構簡單，在田間轉向、爬坡、過坎等方面效果不佳。馬星野等[12]針對高功率激光除草機器人成本較高的問題，設計一種基于STM32單片機的低成本智能激光除草裝置，瞄準器用舵機驅動，無法形成準確的位置和速度的閉環控制，影響除草精度。

因此，面對我國傳統除草方式及設備存在的諸多弊端，如機械除草效率低下、靈活性與適應性差，藥劑除草污染環境并且威脅食品安全，以及國內除草機器人研發雖有進展但仍存在機械結構不適用、除草準確率低等問題，開展對田間除草機器人關鍵部件的優化設計顯得尤為迫切。本文針對田間除草機器人的移動底盤和除草機構深入開展設計，旨在提升除草機器人的性能，使其能更好地適應國內復雜多樣的田塊條件和種植農藝要求，從而有效解決傳統除草難題，為農業生產提供高效、環保、精準的除草解決方案，助力我國農業現代化發展進程。

1總體結構

除草機器人包括機械結構系統和電氣控制系統兩部分。機械結構系統主要包括輪式移動底盤、除草機構和主機架等，電氣控制系統由動力系統、移動底盤控制系統、導航與路徑規劃系統、圖像識別系統和除草控制系統等組成，總體結構如圖1所示。

圖1整機結構示意圖

Fig.1Mechanical structureof thewholemachine

1.智能控制系統2.太陽能電池板3.GPS—RTK定位傳感器4.主機架5.行走轉向系統6.S形除草刀7.月牙鏟式除草刀

移動底盤的行走系統和轉向系統選用自帶編碼器的機器人關節電機，實現行走和轉向機構的高精度運動控制。除草機構采用S型行間除草裝置與月牙鏟式苗間除草裝置組合的結構形式，實現全覆蓋除草作業。導航與路徑規劃系統融合北斗、RTK、IMU、視覺和激光雷達等多種傳感器，實現對田間場景的精確感知。圖像識別系統將YOLOv5深度卷積神經網絡識別算法應用于英偉達JetsonOrinAGXGPU，實現雜草和作物的準確識別。動力系統為光伏和鋰電的雙動力能源系統，配備 320AH 磷酸鐵鋰電池，綜合續航 以上，技術參數如表1所示。

表1技術參數Tab.1Technical parameters

電控系統硬件包括控制器、傳感器、執行設備、人機交互設備及外圍輔助電氣設備等。其中，控制器包括底盤運動控制器、除草機構運動控制器和上位主控制器；傳感器包括位置感知與定位傳感器、安全檢查傳感器、視覺識別傳感器；執行設備包括用于行走系統的4個機器人關節伺服電機、轉向系統的4個機器人關節伺服電機、控制除草末端執行器的5個伺服電機和4個升降電動推桿；人機交互設備包括車載顯示屏、手持終端等；外圍輔助電氣設備包括無線客戶端、電源轉換模塊、喇叭、照明燈等。

2 移動底盤設計

傳統的如兩輪差速、阿克曼等結構的行走底盤無法滿足除草機器人在田間靈活轉動、爬坡過坎能力強的設計要求[13]。為在黑黏土、砂石土、砂壤土等田地有良好的通過性，移動底盤設計為輪式四輪獨立驅動線控底盤。為適應多種農作物不同種植農藝要求，設計底盤左、右兩側輪距可獨立。為適應農作物在不同生長階段的除草需求，移動底盤縱向高度可調節。為降低雜草對農作物長勢及品質的影響，在除草季除草機器人應高效作業，盡量減少在田間地頭的非作業時間損耗，移動底盤轉向形式設計為原地轉向，因此設計底盤為輪距可調的四輪四驅四輪龍門跨騎作業結構。

2. 1 行走機構

四輪線控底盤的行走電機為除草機器人行走系統提供足夠動力。行走系統的設計與選型應考慮啟動與正常行駛時所消耗的總功率。除草機器人需克服最大靜摩擦力 F_max 才能完成啟動動作， F_max 與除草機器人整機對地面的壓力成正比。底盤行走輪系受力分析如圖2所示。整機重量 M 為 930kg ，最大行駛速度 σ_v 為4km/h ，車輪直徑 D 為 590mm ，輪胎與地面的最大靜摩擦系數 ε 為0.25。

圖2底盤行走輪系受力分析簡圖Fig.2 Schematic diagram of force analysis ofchassistravellingwheel train

1）除草機器人處于靜止狀態時，需克服的最大摩擦力 F_max 計算如式（1）所示。

F_max=εF_n=εMg

式中： g —重力加速度，取 g=9.8m/s² ：F_n -——地面對整機的支持力， N 。計算可得最大摩擦力 F_max 為 2 278.5N 。啟動過程中摩擦力產生的扭矩 T_tf 計算如式（2）所示。

當 D 為 590mm 時，摩擦力扭矩 T_tf 為 車輪轉速 n 計算如式（3）所示。

當 v 為 4km/h 時，車輪轉速 n 為 36r/min 。

行走功率 P_z 計算如式（4）所示。

計算可得 P_z 為 3kW 。由于除草過程中除草機構也會對行走產生阻力，當安全系數 k 為1.2時，行走系統總功率為 4kW 。為減少傳動系統造成的運動誤差，選用集伺服電機、減速機、伺服驅動器于一體，結構緊湊、精度高的關節電機。

為滿足除草機器人啟動要求，底盤行走驅動電機提供的扭矩 Tgt;T_rf 。啟動后機器人正常運行，在運動過程中，靜摩擦變為滾動摩擦，摩擦系數 ε 變小，摩擦扭矩 T_tf 變小，因此所選行走電機扭矩保持不變也能順利完成直線運行。

2）除草機器人在機耕道轉運或田間作業時，驅動輪主要克服與地面的滾動摩擦力。由于機耕道多為硬化水泥路或壓緊的土路面，考慮以土路面為主，輪胎與壓實土路面的滾動摩擦系數 μ₁ 為 0. 025～0. 035^[13] 此處 μ₁ 取0.03。通過式 （1）～ 式（4）計算可得機耕道行走所消耗的總功率為 0.365kW 。同理，田間作業查得輪胎與土壤的滾動摩擦系數 μ₂ 為 0. 06～0.3 ，此處μ₂ 取0.18，計算得 P_z 為 。

因此，按靜止啟動最大動力需求 4kW 進行選型，選用4只單邊軸支撐、負載能力為 400kg 、功率為1kW 、轉速為 40r/min 、帶制動功能的關節電機，具體型號為eRob170H50I—BHM—18CT。

2.2 轉向機構

移動底盤原地轉向時，考慮到車輪與地面間的相互作用力，特別在松軟土壤轉向時，車輪側面受到王壤的擠壓，此時轉向輪受到的作用力為側向力、牽引力和垂直力，作用力矩為翻轉力矩、滾動力矩和回正力矩。除草機器人原地轉向時阻力矩最大，影響其原地轉向阻力矩的因素有機器人車軸負載、輪胎與地面之間的摩擦因數和輪胎氣壓，計算如式（5）所示。

式中： T_ι ——原地轉向阻力矩， N?m （20 f —車輪與地面的摩擦系數，取 f=0.7 ：G —轉向軸負載，

p 一車輪胎氣壓， kPa 。

取單個轉向軸負載 G 為2325N（按照整車重量930kg 的 1/4 計算），車輪胎氣壓 p 為 250kPa ，計算得 T_r 為 52.3N?m 。

車輪轉向轉速按式（3）計算，當 Δ_v 為 0.76m/s （按最大轉向速度 2.75km/h 計算）時，計算得車輪轉向轉速為 25r/min 。

單個轉向軸轉向所需功率 P 計算如式（6）所示。

計算可得單個轉向軸轉向功率 P_r 為 137W 。取安全系數 k 為1.2，轉向系統總功率約為 0.658kW 。選用與行走驅動電機同類型的110型關節電機，其功率為723W 額定扭矩為 87N?m. 輸出峰值轉速為 25r/min 行走機構、轉向機構及裝配結構如圖3所示。

圖3底盤部分結構示意圖

3 除草機構設計

3.1 苗間除草刀設計

苗間除草刀設計為月牙鏟，進行除草作業時，月牙鏟繞幼苗根部安全范圍旋轉 180^° 后駛出，通過判斷同一種植行兩作物間株距，控制月牙鏟駛人下一株幼苗的起始位置，同樣旋轉 180^° 后駛出連續工作。月牙鏟運動過程中，與農作物相對位置有重疊、相交、間距3種形式，近似運動軌跡如圖4所示。

圖4月牙鏟運動相對位置及軌跡示意圖Fig.4 Schematic diagram of the relative position andtrajectory ofthe crescent shovel

假設月牙鏟運動中心線始終與作物行保持一致，為使作物不被月牙鏟割傷，當月牙鏟在農作物周圍除草時，月牙鏟內側需正對作物且沿周旋轉，月牙鏟繞作物移動軌跡為橢圓形，近似為圓形處理，由于月牙鏟的圓心是移動的，月牙鏟內外半徑計算如式（7）和式（8）所示。

式中： R_i ——內圓掃過的最小距離（內圓面到旋轉中心）， mm l_a ——月牙鏟和作物之間的安全距離， mm R- 作物的最大外徑， mm ：L_z T 作物1到作物2的中心間距， mm ：R_n1 設備前面第1株作物的最大外輪廓半徑， mm ：（204號 R_n2 ——設備前面第2株作物的最大外輪廓半徑， mm ：R_o ——月牙鏟的外圓掃過的最大距離（外圓面到旋轉中心）， mm 。

月牙鏟繞作物旋轉時，月牙鏟經過半周旋轉后內側面對準下一株作物，此時兩作物間的距離 L_☉ 即為月牙鏟保持勻速連續旋轉的臨界距離，該臨界距離計算如式（9）所示。

式中： l_c ——除草機器人整體前進距離， mm 。

月牙鏟轉速計算按兩株作物中心間距與臨界距離大小分為3種情況。

1）當 L_z=L_P 時， L_z 計算如式（10）所示。

月牙鏟勻速轉動，其轉速 N_y 計算如式（11）所示。

式中： ——月牙鏟的旋轉原點的移動速度， m/s 。

2）當 L_zgt;L_☉ 時， L_z 計算如式（12）所示。

月牙鏟轉速不變，當月牙鏟旋轉到月牙鏟內側面對準下一株作物時，月牙鏟停正轉動，月牙鏟到作物的距離 L_yn 計算如式（13）所示，此時，月牙鏟繼續以 N_y 旋轉。

3）當 L_z☉ 時，計算如式（14）所示。

則月牙鏟需在兩作物間增加轉速，月牙鏟轉半圈，除草機器人前進距離 L_cz 計算如式（15）所示。

此時，月牙鏟轉速 N_yj 計算如式（16）所示。

式中： L₁ ——月牙鏟中心到原點距離， mm L₂ ——機器前端第一株作物中心到原點距， mm 。

3.2苗間除草刀運動軌跡分析

苗間除草刀運動軌跡與機器人行走速度、刀具旋轉速度以及株間距有關，采用控制變量法對其運動軌跡進行分析。

1）確定月牙鏟和作物之間安全距離 l_a 。取 為0.3m/s，L_z 為 300mm 、 N_y 為 1r/s ，運動軌跡如圖5所示。

圖5不同安全距下月牙鏟運動軌跡圖Fig.5Motion path of the crescent shovel underdifferent safetydistances

2）月牙鏟和作物之間安全距離 l_a 為 70mm 時，取 V_☉ 為 0.3m/s，L_z 為 200mm，300mm，N， 為1.5r/s.2r/s ，運動軌跡如圖6所示。

當 N_y 為 1r/s 時，月牙刀不傷害作物，植株安全；當 N_y 為 1.5r/s 時， L_yn=35mm，L₁=52mm ，理論上能保證刀具不傷害植株，但考慮到除草機器人系統誤差，不建議使用；當 N_y 為 2r/s 時，月牙刀已經切除作物。因此，除草機器人適合作業的最小種植株距范圍為 300mmgt;L_zgt;200mm 、月牙鏟合理轉速范圍為1.5r/sgt;N_ygt;1r/s.

圖6不同株距與轉速下月牙鏟運動軌跡圖 Fig.6Motion path of crescent shovel under different plant spacing and speed

3）最優運動軌跡分析。取 V_☉ 為 0.3m/s 、 L_z? 230mm，N_y 為 1.3r/s ，運動軌跡如圖7所示。

圖7定轉速不同株距下月牙鏟運動軌跡圖Fig.7 Motion track diagram of crescent shovelunderfixedspeed and differentplantdistance

由圖7可知， L_zgt;230mm 時，月牙鏟在兩株作物間有一段直線行走空行程，因此在滿足刀具運行安全距離情況下，此月牙鏟結構式刀具適應的農作物最小種植行距為 230mm 。

4）三排月牙刀行走路線規劃。以甘肅蘭州高原夏菜花椰菜種植為例，花椰菜種子經過40天左右溫棚育苗培養后，在2片葉期人工移栽到露天田地或冷棚田地中，每株作物的間距無法像機播作物保持一致。為適應此種種植農藝，除草機器人的3個苗間除草機構運動時需實時調整運動軌跡，安全避開植株，并確保除草面積最大化。刀具行走軌跡規劃如圖8所示。

圖8現實場景除草機器人的苗間除草軌跡規劃Fig.8Trajectory planning of weeding robotin realistic scene

3.3 苗間與行間除草機構設計

除草機構的末端執行器直接與田間苗草接觸，直接影響除草效果及農作物產量等，要求其在工作過程中既要安全避讓作物不能傷苗，又要將作物周圍雜草除去。國內的行間除草技術相對成熟，針對不同作物和不同種類雜草，除草刀可設計為鏟式、耙式、鋤式等結構。為增大除草范圍及效率，本文設計S形行間除草刀。

由于有的田間禾本科和闊葉型雜草為多年生植物，根系發達入王深度深，以藜科植物灰條為例，根系可長達 3m ，因此月牙鏟形苗間除草刀和S形行間除草刀與連接盤間的轉軸設計至關重要。除草刀入土向下推進時，刀具與連接轉軸對挖深土壤產生軸向剪切力和徑向切削力，不斷將下方土壤及雜草切削，除草刀隨入土深度的增加，連接轉軸需要的扭轉強度也隨之增大。實心連接轉軸軸徑計算如式（17）和式（18）所示。

式中： d 軸端直徑， mm ：T 軸所傳遞的轉矩， N?m P 軸所傳遞的功率， kW N 軸的工作轉速， Δr/min A 安全系數。

初步選用伺服電機額定功率 P 為 1kW 、額定轉速 N 為 3000r/min 減速機減速比 1：10 、傳動效率gt;96% 。除草刀具轉軸選用材料Q235，安全系數 A 一般為 149～126 ，此時 A 取最大值149，計算得最大軸徑 d 為 21.96mm ，設計時選取直徑為 24mm 圓鋼。由式（18）可得，最大需求轉矩 32N?mlt; 電機額定輸出扭矩 40N?m ，因此，電機、減速機選擇符合要求。

為減輕整車重量，對 24mm 實心圓鋼進行優化設計，空心連接轉軸軸徑計算如式（19）和式（20）所示。

式中： α 空心軸的內徑 d₁ 與外徑 d₂ 之比。

除草機器人連接轉軸選用外徑為 30mm 、壁厚為3.2mm 的空心軸，計算得 α 為0.787，最大直徑為25.81mm ，因此，圓鋼選型符合要求。

為便于橫向調節，除草機構驅動單元與除草刀具連接盤中間設計滑塊連接機構與滑軌連接；在縱向高度調節方面，設計電動推桿連接機構，便于除草機構整體升降，苗間與行間除草機構如圖9所示。

圖9苗間與行間除草機構示意圖

Fig.9Schematic diagram of weeding mechanism between seedlings and rows

4試驗結果與分析

4.1 試驗方法

通過場地試驗和田間試驗，對底盤的最大爬坡度和最大橫坡行駛角、除草機構的除草率和傷苗率及整機的工作效率進行測定。

最大爬坡度是評價設備動力性的主要指標之一，理論設計值為 15^° ，坡度計算如式（21）所示。

tanB=h/l

式中： B 1 一坡度， （^°） h 高程差， mm ：l 1 水平距離， mm 。

計算可得高程差與水平距離比值為0.27。因此，分別用黑黏土、砂石土、砂壤土3種土壤搭建長 x 寬 x 高為 10m×5m×2.7m 的斜坡，觀察樣機能否爬上該坡度[14]

最大橫坡行駛角是評價設備側傾穩定性的主要指標之一，以理論計算值5°為依據，代人式（21）可得高程差與水平距離比值為0.087。因此，分別用黑黏土、砂石土、砂壤土3種土壤搭建長 x 寬 x 高為 5m×10m×0.435m 的斜坡，樣機從坡底垂直于斜坡直線向前行駛，觀察樣機在該坡地上能否穩定行駛，是否有傾翻跡象。

除草率和傷苗率作為評價除草刀性能的關鍵指標，與設備作業速度、除草深度、連接轉軸轉速都有直接關系[15]。取田內作物3個種植行與鄰行間2個種植間距連續區域為雜草試驗區域，樣本區域長 20m 。試驗前，先將樣本區域內的原有作物株數和雜草株數進行統計，除草機器人在此區域除草作業結束后，統計現有雜草株數和損傷農作物株數，農作物損傷指除草刀拋出的、折斷的、掩埋的秧苗。除草率 y₁ 計算如式（22）所示，傷苗率 y₂ 計算如式（23）所示。

式中： W₁ ——除草前雜草數量，株；W₃ ——除草后雜草數量，株。

式中： W₂ 一 除草前作物數量，株；W₄ ———除草后損傷農作物數量，株。

整機工作效率是評價設備性能的重要指標，在測定除草率和傷苗率的試驗條件下，工作效率計算如式（24）所示。

式中： Q 號 工作效率， hm²/h a 試驗區域寬度， m t 試驗區域行駛時間，s。

4.2試驗結果

2023年5月上旬，在甘肅古浪縣泗水鎮某種植基地進行試驗。先在硬質水泥場地上分別用黑黏土、砂石王和砂壤土搭建6種斜坡，測試樣機通過性，驗證其最大爬坡度和最大橫坡行駛角，重復試驗3次，試驗結果如表2所示。

表2樣機通過性能參數測定結果Tab.2Test results of the performance parameters of the prototype

按照玉米田間除草試驗內容設置月牙鏟轉速為1.3r/s 、機具前進速度為 0.3m/s 、除草深度為 3cm 這3項關鍵因素確定后，取3塊 20m 的試驗區域，測量除草前后作物株數、雜草株數以及除草后損傷作物株數、作業寬度、行駛時間，計算出除草率、傷苗率和工作效率，試驗結果如表3所示。

表3田間試驗參數測定結果Tab.3Testresult of field testparameters

試驗表明，除草機器人適用于田間轉運坡度 ?15^° 、田內種植坡度 ?5^° 的地況，采用機械方式除草時，月牙鏟轉速為 1.3r/s. 機具前進速度為 0.3m/s 、除草深度為3cm ，測得除草率 95% 、傷苗率 6% 、工作效率≥0.2hm²/h ，滿足設計要求。作業過程中，玉米幼苗初期在葉片形狀、顏色等特征上與狗尾草、馬唐草等雜草幼苗類似，識別算法無法精準地將它們區分開來，從而導致部分雜草被誤認為農作物而未被清除。試驗田地平整度不高、玉米種植不規范、除草機構橫向調節滑軌安裝精度不高等原因，造成除草刀切人深度和切入方向與預設值有偏差，進而造成傷苗情況。

5 結論

1）針對我國傳統的除草方式及設備所造成的作物減產及品質不佳的問題，設計一款田間除草機器人，其主要由移動底盤、除草機構、動力系統、運動控制系統、導航與路徑規劃系統和圖像識別系統等組成。對移動底盤和除草機構進行設計分析、三維建模以及樣機研制，并在玉米田進行試驗。

2）試驗表明，當除草機器人在轉運坡度 ?15^° 、種植坡度 ?5^° 的田間，機具以 0.3m/s 的速度前進，月牙鏟以1.3Δr/s 的轉速、 3cm 的深度旋切除草時，除草率 95% 、傷苗率 67% 、工作效率 ?0.2hm²/h ，代替人工高效可靠地完成除草任務，為稀植低矮、種植密度 ?15 萬株/ hm² 的經濟作物田間管理提供參考。

參考文獻

[1]胡煉，劉海龍，何杰，等．智能除草機器人研究現狀與展望[J].華南農業大學學報，2023，44（1）：34一42.HuLian，Liu Hailong，HeJie，etal.Research progress andprospectof intelligent weeding robot[J].Journal of SouthChina AgriculturalUniversity，2023，44（1）：34-42.

[2]彭雪斌，易藝，周聯浩，等．基于ROS的大棚除草機器人設計[J]．計算機測量與控制，2022，30（11）：199—203，212.

[3]吳堅，秦玉廣.基于改進YOLOv5的農田苗草檢測方法[J].江蘇農業科學，2024，52（13）：197—204.

[4]楊婕，楊超淞，洪曉瑋，等.有機蔬菜大棚除草機器人磁導航模糊控制系統研制[J].制造業自動化，2022，44（7）：65-68.

[5]翁盛檳，吳繼團，林曉亮，等．基于模糊控制的除草機器人自主導航系統研究[J].機械制造與自動化，2022，51（5）：152—154，158.

[6]王春雷，盧彩云，陳婉芝，等．基于遺傳算法和閾值濾噪的玉米根茬行圖像分割[J]．農業工程學報，2019，35（16）：198-205.Wang Chunlei， LuCaiyun， Chen Wanzhi， etal.Image segmentation of maizestubble row basedongenetic algorithm and threshold filtering noise[J].Transactions ofthe Chinese Society ofAgriculturalEngineering，2019，35（16）：198-205.

[7]冀杰，賀慶，趙立軍，等.除草機器人自適應快速積分終端滑模跟蹤控制技術[J].農業機械學報，2023，54（6）：55-64.Ji Jie，He Qing，Zhao Lijun，et al.Adaptivefastintegrating terminal sliding mode tracking control techniqueforweeding robot[J].Transactions of the Chinese SocietyforAgriculturalMachinery，2023，54（6）： 55-64

[8]莊梅山．新型田間智能除草機器人設計[J]．福建農機，設計與試驗[J]．黑龍江八一農墾大學學報，2021，33（5）：100—105，134.Jin Liyu，Zhang Wei，Fu Xiaoming，et al. Design andexperiment ofplanting mechanismof duckbill typevegetable transplanter [J]. Journal of Heilongjiang BayiAgricultural University，2021，33（5）： 100-105 ，134.

[26]何宇凡，叢岳，顏丙新，等．基于撓性圓盤的甘薯裸苗類水平栽植運動分析與試驗[J]．中國農業大學學報，2022，27（11）：187—196.

[27］武廣偉，安曉飛，顏丙新，等．基于預處理苗帶甘薯裸苗自動移栽機設計與試驗[J]．農業機械學報，2022，53（S1）：99-109.Wu Guangwei， An Xiaofei， Yan Bingxin， et al.Design and experiment of automatic transplanter for sweetpotato naked seedlings based on pretreatment seedlingbelt [J]. Transactions ofthe Chinese Society forAgricultural Machinery，2022，53（S1）：99-109.

[28] Liu Z，Lu Z， Zheng W，et al. Trajectory control oftwo-degree-of-freedom sweetpotatotransplantingrobot arm[J]. IEEE Access，2022（10）：26294—26306.

[29] Li L，Xu Y，Pan Z，et al.Design and experimentof sweet potato up-film transplanting device with a boat-bottom posture [J]. Agriculture，2022，12（10）：1716.2023（1）：27-32.

[9]杜潔，馬婷婷，張菁華．作物株間機械除草執行機構研究現狀[J]．黑龍江糧食，2024（4）：61-63.

[10]黃文明．機械除草技術研究現狀及作業模式選擇[J]．農業工程，2024，14（5）：10—13.

[11]趙智宇，朱立成，周利明．丘陵果園除草機器人底盤系統設計與試驗[J]．農業機械學報，2022，53（S1）：48—57.Zhao Zhiyu， Zhu Licheng， Zhou Liming. Design andexperiment of chassis controlsystem forweedingrobotin hilly orchard [J].Transactions ofthe ChineseSociety for Agricultural Machinery，2022，53（S1）：48-57 ：

[12]馬星野，于兵，任嘉毅，等．基于STM32單片機的智能激光除草裝置[J].電子器件，2023，46（1）：282-288.

[13]宋余澤源，余俊成，羅旻昊．除草機器人機械臂運動分析與控制[J]．中國機械，2024（18）：11—14.

[14]呂鳳玉，李曉康，賀成柱，等．全向姿態調整農機履帶底盤設計與試驗[J]．中國農機化學報，2024，45（8）：132-137.Lü Fengyu，Li Xiaokang，He Chengzhu，et al. Design andtest of agricultural machinery crawler chassiswithomnidirectional attitude adjustment [J]. Journal ofChinese Agricultural Mechanization，2024，45（8）：132—137.

[15］高明宇．水田除草機苗間除草裝置除草率與傷苗率的實驗研究[J]．農機使用與維修，2021（3）：41—42.