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林业机械与木工设备

林业机械与木工设备

2026年08期

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综述 | 果园割草机械研究进展

综述 | 果园割草机械研究进展

摘要:我国水果种植面积持续扩大,果园割草作业面临劳动力短缺、作业效率低等突出问题,机械化割草已成为必然趋势。综述了果园割草机械的研究进展,介绍了悬挂式、骑乘式、自走式及智能割草机等主要类型割草装备的适用范围及国内外典型研究成果,以及割草机械的刀盘、路径规划与跟踪控制、避障三项关键技术,分析了各自的研究现状。综述表明,当前智能割草机在复杂光照与遮挡条件下的作业稳定性仍有待提升,多传感器深度融合、多机协同作业及避障评价标准体系构建是该领域未来的核心方向,为果园割草机械的技术研发及推广应用提供理论支撑与参考。
研究与设计 | 寒温带林区无源负重外骨骼扑救应用示范与推广路径研究

研究与设计 | 寒温带林区无源负重外骨骼扑救应用示范与推广路径研究

摘要:针对寒温带林区地形复杂、机械化装备抵近困难、扑火人员单兵负重高、持续作业能力不足的现实问题,以大兴安岭呼中林区为研究区域,开展无源负重外骨骼在林火扑救中的应用示范研究。研发适配林区场景的双下肢无源负重外骨骼及配套扑火机具背负系统,通过野外现场试验验证装备效能,构建分级推广路径并开展综合效益分析。结果表明:该无源外骨骼自重5.6 kg,额定负载25 kg,14°坡面15 kg负重条件下行走减负率达58%,可适配风力灭火机、油锯、油壶等主流扑火装备,有效降低扑火队员下肢肌肉负荷,提升持续作业能力;通过“试点验证、标准规范、规模推广、产业协同”四阶段路径,可实现装备在寒温带林区的规模化落地。研究可为林用外骨骼装备的工程化应用与推广提供实践依据。
研究与设计 | 发动机与变速箱合箱系统的分析与设计

研究与设计 | 发动机与变速箱合箱系统的分析与设计

摘要:特种车发动机与变速箱的合箱装配是动力总成生产中的核心工序,其精度直接影响传动系统的啮合质量与整车NVH性能。针对传统人工吊装方式对中困难、效率低下、花键易损伤等问题,以蜗轮丝杆升降机实现发动机的垂直方向精密升降调节,以直线导轨实现变速箱的水平进给调节,能够有效降低合箱过程中花键碰损的风险,提高装配质量与一致性。
研究与设计 | 基于近红外光谱图像的水曲柳原木含水率快速检测方法研究

研究与设计 | 基于近红外光谱图像的水曲柳原木含水率快速检测方法研究

摘要:为实现水曲柳原木含水率的快速精准检测,提出一种轻量化的建模方法。首先,采用局部离群因子算法识别并剔除异常光谱,并利用不同分解尺度的连续小波变换对一维光谱进行预处理。然后将处理后的一维光谱数据进行二维化表征,并基于二维光谱图像构建2D CNN模型。基于二维光谱图像的建模方法整体优于基于一维光谱数据建模的结果,验证了光谱二维化方法的可行性;同时,与VGG16、ResNet-50等传统模型对比发现,2D CNN模型取得了最佳建模效果,表明模型具有较好的检测精度。为降低模型复杂度,对模型实施结构化剪枝。试实验结果表明,模型剪枝后的 R² 为0.9118,在仅下降了0.81%的情况下,将乘加运算量和参数量分别降低74.84%和73.71%,验证了结构化剪枝的可行性。最后,模型部署至Jetson Nano平台进行推理测试,剪枝后模型的平均推理延迟为2.068ms,相较于剪枝前的模型下降了65.1%,这一结果验证了剪枝后的模型在资源受限边缘设备上的部署可行性。试验结果表明了模型在“检测精度-资源占用-计算速度”三者之间的良好平衡,为MC的准确与快速检测提供了可行方案。
研究与设计 | 关于外槽轮式排种器和排肥器工作性能影响因素的探析

研究与设计 | 关于外槽轮式排种器和排肥器工作性能影响因素的探析

摘要: 对外槽轮式排种器和排肥器的制造工艺和材质进行分析, 阐明了制造工艺和材质对排种器和排肥器作业性能和使用寿命的影响机理。通过对同一外槽轮式排种器和排肥器在不同工作长度下排种和排肥性能试验和试验结果的分析, 提出排种器和排肥器的工作长度是影响各行排量标准差、各行排量一致性变异系数、总排量稳定性和种子破损率等性能指标优劣的主要因素。在规定排量下, 合理的传动结构是保证排种器和排肥器优质工作的前提, 槽轮工作长度、种子或肥料颗粒尺寸及其流动性等多因素共同作用是排种器和排肥器质量性能的本质体现, 不同参数的外槽轮式排种器和排肥器其单位工作长度排量是一定的。研究结果为评价不同外槽轮式排种器和排肥器的排种、排肥能力积累了理论数据, 也为数字化调控排种、排肥量提供了线性参数, 对提高外槽轮式排种器和排肥器播种, 以及施肥机械的智能化提供数据支撑。
研究与设计 | 微观驾驶行为建模与行车安全预警模型研究

研究与设计 | 微观驾驶行为建模与行车安全预警模型研究

摘要:微观驾驶行为建模是智能交通系统(ITS)、高级驾驶辅助系统(ADAS)与自动驾驶技术落地的底层理论支撑。车辆跟驰、车道变换作为道路场景中最高频的两类微观驾驶行为,直接决定交通流运行稳定性与道路行车安全水平。系统梳理国内外前沿研究成果,按照传统交通流机理模型、人因耦合驾驶行为模型、人工智能驱动新型模型三大技术脉络,分别评述跟驰动力学、变道仿真、追尾风险预警、驾驶人视觉感知四类主流建模体系,剖析各类模型的构建逻辑、仿真优势与固有局限。结合车联网、脑机接口、眼动追踪等前沿感知技术,预判本领域未来技术演进方向。研究旨在整合现有建模成果,为智能驾驶行为仿真、道路主动安全预警系统开发提供完整理论参考与技术思路。
研究与设计 | 牵引式肉苁蓉收获机机架设计及有限元分析

研究与设计 | 牵引式肉苁蓉收获机机架设计及有限元分析

摘要:为适配肉苁蓉收获机的田间作业工况,针对研发的牵引式肉苁蓉收获机机架开展高强度与高刚度优化设计及力学性能研究。以机架结构轻量化与力学性能协同优化为目标,采用Q235结构钢作为核心基材,基于SolidWorks三维建模软件构建机架参数化模型;通过田间作业载荷实测与理论分析相结合的方式,明确机架在典型工况下的承载特性,进而借助Ansys Workbench有限元分析平台,系统开展静力学仿真与模态特性分析。研究结果显示:在额定作业载荷作用下,机架最大变形量为1.14 mm,最大应力值达74.18 MPa,对应最大应变为0.000 401,最大应力水平远低于Q235结构钢的屈服强度(235 MPa),满足收获机作业对机架强度与刚度的设计要求;模态分析结果表明,机架前6阶固有频率范围为17.304~42.836 Hz,均高于田间作业时的激励频率(12.667 Hz),可有效规避作业过程中可能产生的共振现象。田间试验结果验证了该机架结构设计的合理性与运行稳定性,相关研究成果为牵引式肉苁蓉收获机机架结构的进一步优化改进及样机加工,提供了重要的理论支撑与技术参考。
研究与设计 | 轻简自走式林间多功能清障装备遥控控制系统设计

研究与设计 | 轻简自走式林间多功能清障装备遥控控制系统设计

摘要:针对大兴安岭林区冬季林地清理存在作业效率低下、野外作业环境恶劣、人工劳动强度高、安全风险突出等难题,融合单片机控制与无线遥控传感技术,设计一套林地清理机自动化控制系统,集成远程无线操控、匀速稳定作业、切削清理深度无级可调等核心功能。根据林区冬季清理作业实际工况需求,搭建控制系统整体架构;再完成核心硬件器件选型与控制电路原理图设计,开发配套无线遥控发射与信号接收子程序;整机联调试验
研究与设计 | 铲式机械采伐桉树人工林的试验研究与应用

研究与设计 | 铲式机械采伐桉树人工林的试验研究与应用

摘要:探索适合我国现阶段发展需求的机械采伐模式,是应对劳动力短缺和人工成本上涨的重要途径,也是推进林业采伐现代化的必要前提。研究分析机械采伐运行效率及其运营成本,为桉树人工林经营决策提供重要依据,为机械采伐标准化和智能化夯实基础。通过研究 STORAENSO(广西)公司铲式机械采伐运作,并结合广西国有六万林场应用案例,分析铲式机械采伐的运行效率、成本及其影响因素。研究发现:(1)铲式
研究与设计 | 桂花采摘机器人平台的设计与仿真

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摘要:针对丘陵桂花种植园作业道路起伏明显、林间空间有限,以及采摘执行机构集成后移动平台承载刚度与抗振性能要求提高的问题,设计了一套前后分体式桂花采摘机器人平台,并对其承载车架开展静力学与模态联合分析。平台采用矩形钢管焊接车架,并对铰接连接区、支腿安装区和采摘装置安装区进行局部强化。基于 ANSYS Workbench 建立后车架有限元模型,在承载区和部件安装位施加总计 16.4 kN
研究与设计 | 基于物联网的菌菇大棚智能化改造与效果分析

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摘要:为了提升菌菇的品质及产量,对传统的农业大棚进行技术改造,使用高精度传感器 ESP32 驱动,边缘计算设备,构建了一套数据采集、数据分析和农业物联网控制系统。解决了菌菇因种植环境温湿度、二氧化碳浓度等原因导致的生长缓慢或生长受限问题,使用改造后试验组,出菇期提前了 3~5 d。试验组子实体的肉质更厚实,一级品率提升了约 15%。使用改进后的大棚种植的菌菇生长周期显著缩短,并且良品率显著提升。不仅实现了从“经验种植”到“数据种植”的转变,也为食用菌产业种植技术智能升级和精细农业提供了技术参考。
研究与设计 | 热压热处理对两种榆木物理力学性能的影响

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摘要:以经过干燥处理的河北产榆木(HB)和河南产榆木(HN)为研究对象,调控热压时间和热压温度,探究两种榆木平板热压热处理的最优工艺参数,以及热压热处理对木材密度、尺寸稳定性、力学性能的影响。结果表明:以木材干缩湿胀和吸水率的高低确定热压热处理最优参数,HB榆木在180℃热压3h,HN榆木在200℃热压3h的条件下干缩率和吸水膨胀率最低;热压热处理显著降低了木材的密度、气干和全干干缩率、吸水率、吸水湿胀率、体积湿胀率以及平衡含水率,并且随环境湿度的升高,吸水率、湿胀率、体积湿胀率以及平衡含水率的增长率均低于对照材;热压热处理降低了木材的顺纹抗压强度、横纹抗压强度、局部抗压强度、抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)。
研究与设计 | 基于空间拓扑约束的无人机红外温度图火场阶段划分方法

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摘要:随着无人机红外监测技术在野外火灾中的应用不断增多,如何稳定划分火场内部不同阶段仍是一个需要解决的问题。为此,提出一种基于空间拓扑约束的无人机红外温度图火场阶段划分方法,用于识别预燃区、炭化区和明火区。在温度分层的基础上,引入明火核心、外圈预燃约束和火场发展方向等空间信息,能够减弱温度重叠、局部噪声和复杂形态对阶段划分结果的干扰。试验结果表明,与多阈值 Otsu 法和 K-means 法相比,此方法具有更高的划分精度,尤其在预燃区与炭化区的区分上效果更好,可为无人机火场监测中的阶段表达和后续分析提供依据。
研究与设计 | 基于二维区间极限搜索的开料优化算法

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摘要:随着个性化全屋定制的蓬勃发展,家具板件的尺寸千差万别,这对开料环节带来了很大挑战。在长期实践中探索出一种基于二维区间极限搜索的算法,基本思想是:在不影响已有板件切割的前提下,穷尽剩余区间的各种组合,尽力找到利用率最大的一种;这个过程不断重复下去,直到整板(通常为2 440 mm×1 220 mm)被充分利用——无法再找到可用的排样区间;经实际检验(切割宽度4.4 mm,留边余量3.0 mm,板件总数≥300,尺寸总类≥50),整板利用率可达到90%~94%;最后以小/中/大三个实际案例,给出优化结果。
教学与改革 | 林业智能装备领域课程思政成效的四维评价框架构建与探索

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摘要:针对林业机械课程思政评价中“林工精神难量化、实践思政两张皮”的现实痛点,基于情景学习理论与林业机械岗位能力分析,构建了“识机—操机—护机—兴机”四维评价框架,设计了对应的课程思政成效评分量表。框架将思政目标转化为可观测的岗位行为指标,涵盖虚拟仿真、林场实训、企业实践等真实场域。提出采用德尔菲法与层次分析法(AHP)进行指标筛选与权重配置的设计方案,并规划了信效度检验的路径(克隆巴赫α系数、探索性/验证性因子分析、已知组效度等)。基于四维雷达图的教学诊断整改闭环机制,为教师提供了过程性评价与差异化干预的工具,为林业工程类课程思政成效的评价提供了具有专业特异性的理论框架与操作指南。
教学与改革 | 天津乐驰自动化技术有限公司

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天津乐驰自动化技术有限公司是一家专业从事通用发动机、风机、水泵、油锯、割灌机及其零部件相关测试技术研究和成套测试设备开发制造的科技型企业。公司由多名具有行业内资深从业经验的人员组成，在面向国内外众多客户开展广泛技术支持与服务的过程中，积累了丰富的相关执业经验。乐驰公司围绕林草机械，针对通用发动机、水泵、风机、油锯、割灌机等产品开发了相应的检测设备，能够对以上产品的性能、耐久等指标进行测试。目前

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目录

综述 | 果园割草机械研究进展

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研究与设计 | 寒温带林区无源负重外骨骼扑救应用 示范与推广路径研究

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