果園機械除草發展分析及前景展望

中圖分類號：S224.15 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5553（2025）07-0190-08

Abstract：Weding isanimportant link infruit tree management.Timelyandefective weedremoval isconducivetoreducing orchard pestanddiseaseinfection，improvingfruit yieldandfruitquality，andincreasing orchardeconomic benefits. Mechanical weeding has thecharacteristicsof low energyconsumption，safety，high efficiencyandgreen environmental protection，which are thecurent research hotspot and the direction of fruit tree management.Thispaper reviews and summarizes thecurent research status of weder at home and abroad from the aspects of suspension traction type，selfwalkingcaterpilartypeand intellgenttype，andexpoundstheresearchprogressofkeycomponentssuchascutting deviceandcopying deviceoforchardweeding equipment，aswellas innovativebreakthroughs in key technologies such as navigationand obstacle avoidance.There are some problems in China’sorchard mechanical weeding equipment，such as poor integration ofagricultural machineryandagronomy，low level ofRamp;Dand manufacturing，low degreeof intellgentmechanization，andinsuffcientapplicationofhighandnewtechnology.Itispointedoutthatthedevelopment ofagriculturalmachineryandagronomicintegration technology isanimportant driving force topromotetheaplication upgradeofintellgentwedingequipmentandimprovethemanagementleveloforchards，anditisclearthatChina’s intellgent weeding robot is enteringaperiodofrapid development，anditis alsoa keyopportunityfor China to quicklyfollow up theinterationalleading technology.This provides suggestionsfortechnological innovation，performanceimprovementand equipment research and development of orchard weeding machinery in China.

Keywords：orchard;mechanical weeding；weedingequipment；agriculturalmachineryandagronomic integration；intelientization

0 引言

在不斷提升農業生產機械化水平的戰略要求下，果業作為我國農業的重要組成部分，其機械化生產將成為提升果品質量和產量的重要手段。除草是果樹管理中的重要環節，及時有效清除雜草，可提高果樹產量與果品質量，增加果園經濟收益。果園管理是勞動密集型產業，其中果園除草環節是投入勞動力最大的環節，當前受勞動力短缺、用工成本高等因素影響，傳統的人工除草、化學藥物除草難以適應現代生態農業生產需求。為解決果園管理勞動力短缺問題，滿足果園除草精確、高效和環保的強烈需求，應大力推進果園機械化、智能化管理[1]，果園機械化管理是果園持續高質量發展的主要方向2，研發智能除草裝備是實現果園雜草管理的重要途徑。我國大力推動果園生產體系的建立與完善，果園規模化發展和規范化管理的要求日益提高[3]，以機藝融合為基礎的果園機械化發展正在加速推進，智能化、精準化的果園除草技術在標準化果園條件下急需進一步突破。目前，果園機械除草技術研究主要集中于利用先進技術對傳統除草機進行智能化升級，促使除草機朝輕簡型、多功能、智能化的方向發展。

本文通過對國內外果園除草裝備研究現狀進行梳理和總結，分析國內外除草設備的研究進展，剖析果園除草關鍵技術應用現狀，得出我國果園除草裝備發展面臨的難題，明確發展趨勢，并提出建議。

1果園除草裝備研究現狀

1.1懸掛式割草機

懸掛式割草機利用懸掛裝置通過三點懸掛方式，將割草機掛接在拖拉機上進行割草作業，懸掛方式分為前懸掛、側懸掛和后懸掛。法國GMD1025F前置圓盤割草機，采用7個高配置割草刀盤、LIFT一CONTROL液壓氣動懸掛系統、擺式鉸接及NON一STOP不停機安全裝置，實現寬幅仿形避障牧草收獲作業，具有作業效率高、地面適應性強、收割質量高、操作安全舒適等優點，單次作業寬度可達 3.10m 。歐洲后置側割草機SILVERCUTDISC30OS，通過PTO軸、角度驅動和雙PTO接頭直接驅動旋轉刀盤作業，實現高動態響應。國外懸掛式割草機主要用于大型牧場牧草收獲，難以適用于國內果園除草作業。國內益豐9GXQ一1.4型旋轉式割草機，僅配置2個旋轉式切割器進行割草作業，體積小巧、動作靈活，適用于果園除草作業，其采用前置懸掛方式安裝于拖拉機上，能與任意型號的單缸小四輪拖拉機配套使用。農垚LG—160后懸掛式果園割草機，采用雙軸甩刀切割作業，通過調節輪調整留茬高度，保證行進過程中割草作業的徹底性和割茬高度的一致性。金瑞原AGL155后置側懸掛仿形割草機，具有左右移動及翻轉功能，適用于起壟果園坡地仿形割草和割草區域調整。針對普通懸掛式割草機果樹株間雜草清除難度大的問題，王永爍等4研制的果園株間自動避障除草機，在懸掛式割草機上加裝株間除草刀盤及避障機構，利用避障觸桿與液壓系統的協同作用，實現果樹株間避障除草。割草機與拖拉機的連接方式還有組合式懸掛及牽引式，如德國研發的DISCO組合式割草機，多割臺組合懸掛提升作業效率；歐洲牽引式割草機SILVERCUT30OTSFPC，雙臂牽引設計保證機械平穩行進，但該類機具所需作業空間大，在果園作業中具有局限性。

綜上，傳統果園果樹種植株距、行距及栽培模式等存在差異化現象，嚴重影響果園除草裝備的推廣與應用，阻礙果園除草機械化發展進程，為進一步提高果園除草機械化水平，果園除草裝備研發要從區域性差異、農藝需求等方面著手，加快推進果園宜機化改造與建設，研發適宜于新型標準化果園除草作業的專用機具及配套動力機具。

1.2 騎乘式割草機

騎乘式割草機作為一種可以駕駛的單人小型工程機械，鑒于其出色的操作性能、作業的舒適性和杰出的工作效率，受到國內外眾多用戶的追捧，相關車型也得到廣泛運用。意大利研發的MaTra系列騎乘式割草機，通過操縱桿將刀盤切割高度切換至需求擋位，控制方向盤及行車制動裝置駕駛割草機完成雜草清除作業，通過卸料通道將切碎后的雜草排出。國內研發了EGOZ6鋰電零轉向騎乘式割草機，用來清除果園內的雜草。在割草機的動力與結構方面，將傳統燃油引擎替換為電力驅動，并進行了整機原地轉向結構設計，駕駛割草機可以精確高效地完成果園除草任務。針對零轉彎半徑（ZTR）割草機割幅問題，馮運發等[5]給出了較為系統的解決方案，提出一種果樹間距判斷識別方法，設計了自動變割幅結構，實現 1.2～1.8m 的無級自動變割幅控制。針對騎乘式割草機座椅懸架穩定性控制問題，萬列列等提出了基于磁流變阻尼器的振動控制算法，實現了不同工況下騎乘式割草機高性能動力學特性控制，有效提升了乘坐式割草機作業的安全舒適性。零轉彎半徑ZTR割草機作業于斜坡、洼地等復雜的工作環境時，翻車事故時有發生，嚴重威脅駕駛員的生命安全，所以針對零轉彎半徑割草機在斜坡上作業時可能會發生翻滾、傾覆及造成駕駛員傷亡等現象，學者展開了研究[]。2021年，王新彥等[8]構建了一種坡道工況下預測分析ZTR割草機失穩的參數化力學模型，可對不同規格割具在不同狀態下整車的側翻穩定性的影響進行分析，結果表明，割草機底部配備牽引式割具比配備懸掛式割具的抗側翻性能更強。2023年，王新彥等°基于有限元建模方法對駕駛員的傷亡程度研究發現，乘坐式割草機在坡道出現后翻情況時，在兩點安全帶的保護下，相比于其他部位頸部損傷度最大。以上研究所獲數據為ZTR系列割草機安全設計及降低駕駛員損傷度等提供了可靠依據。

綜上，騎乘式割草機在操作性能、功能結構和節能環保等方面表現出色，但其安全性尚存在挑戰。后續研究中，應緊密結合果園地形地貌特點，優化割草機工程結構，重點突破惡劣工況下駕駛員安全防護技術，降低翻車風險與駕駛員損傷程度。

1.3履帶式割草機

履帶式割草機履帶與地面接觸面積大，壓強小，對地面破壞性小，其體形小巧靈活、操作方便，具有較好的附著能力和較大的牽引力，適于凹凸路面或地形復雜的果園環境。德國生產的AS1000OvisRC遙控連枷履帶式割草機，在割草機的動力與功能方面，采用皮帶傳動將發動機動力傳遞至刀軸，具有無級可變的切割高度調節功能，滿足了低障礙物和陡坡上割草的需求。德國生產的Agria9600遙控履帶割草機，陡坡作業高度可達 55^° ，采用電力式驅動替代傳統液壓驅動，有效提高了整機驅動效率；與前置連枷式割草機相比，旋轉鏟刀位于履帶之間，無須轉彎即可實現前進、后退方向割草。徐鵬等[10對履帶式自主除草機器人行走控制系統進行了設計，借助PLC技術實現對除草機運動的遠程遙控，結果表明，履帶式自主除草機器人運動狀態良好，可滿足自由行走、原地轉向以及避障的要求。針對丘陵山地果園割草機操作便捷性低、行走性能差等問題，楊天等[1研發了一種遙控式果園割草機，采用前車架舵機驅動，具有最小轉彎半徑小、轉向性能和爬坡性能卓越等優點。張博遠[12開發的履帶式智能全電割草機，采用智能控制、傳感器技術和行為控制等技術，實現預設區域路徑下割草機自主作業及避障決策。楊福增等[13]研制的郁閉果園圖傳遙控式割草機，采用圖傳系統傳遞顯示作業環境圖像，實現遠程調控割草機運動，但信號傳輸易受果園郁閉度及作業距離影響。

綜上，國內外專家在自走履帶式割草機的動力優化、轉向性能、智能控制技術等方面開展了一定的研究，但還需進一步提高全局定位、自主導航及遠程控制的精準性和可靠性，加快推廣應用。

1.4 智能割草機

近年來，人工智能、計算機視覺、自主定位導航等技術不斷融入農業生產，智能除草機器人應運而生，推動果園除草技術向自動化、智能化方向轉型升級，減少化學藥劑對環境的污染，滿足現代果園綠色發展需求。法國研制了一款太陽能驅動的除草機器人，應用機器視覺、GPS和其他傳感器繪制環境地圖，優化決策作業路線，實現了葡萄園內雜草覆蓋區域自主割草作業。法國研發了不同尺度的BAKUS一P75系列純電動力藤蔓跨式除草機器人，利用高分辨率3D攝像機和全球定位系統自主跟蹤葡萄藤行移動，并集成多末端執行器，可完成葡萄藤株間雜草控制、土壤管理等作業，監控作物數據，輔助作物產量管理。瑞士研發的一款ARA智能除草機器人，采用Seeamp;Spray化學雜草控制技術，運用機器視覺實時檢測識別雜草，實現逐株雜草精準噴施，有效降低了除草劑使用量。呂沐華等[14研發的果園噴藥除草機器人，通過機器視覺識別定位目標除草區域，并依據該區域雜草覆蓋率數據實施精準變量噴藥，日光環境下雜草識別率達 87.4% ，噴藥成功率達84.5% ，滿足除草區域識別精度高、受光照影響小、噴藥成功率高的要求。針對履帶運動控制響應速度慢、穩態誤差大的難題，趙智宇等[15開發了一套丘陵果園環境除草機器人底盤系統，基于自抗擾控制策略研制的履帶運動電機位置控制算法，保障了行進過程中底盤運動控制系統的快速性、準確性及穩定性。

綜上，果園智能除草機器人可通過視覺識別與定位、自主導航和精準作業控制技術完成果園雜草管理，然而果園生產環境的復雜性和任務的多樣性為果園智能除草機器人研發帶來了巨大挑戰。未來還需針對復雜果園場景下果園智能除草機器人的環境感知、智能控制、系統決策與管控技術進行深入研究，以推動果園智能除草裝備功能完善和升級發展。

2關鍵技術與裝置研究

2.1除草裝置

除草機械的核心是刀盤，刀盤結構主要有圓盤式、滾刀式、往復式、甩刀式等，切割方式多采用圓盤式，研究主要集中在切割裝置優化、切割性能探索等方面。馬攀宇等[16設計了一款等滑切角甩刀式切割器，甩刀刀片與刀盤鉸接形成讓刀結構，具有避障功能；同時采用對數螺線作為刀片切割曲線，滑切阻力小，切割性能好。為減少纏草、保證割草機的順利作業，張雯1研制了一款具有橫向和縱向刀盤的小型圓盤式割草機，采用雙切割系統設計，實現水平、豎直雙向切割。付作立等設計的雙圓盤式苜蓿旋轉切割器（圖1），采用雙刀盤的結構設計，試驗表明，該切割器切割性能好，重割率、漏割損失率和超茬損失率分別為 0.8% 、

0.19% 和 0.3% ，比標準規定的技術要求分別低 46% 、（204號 24% 和 40% 。在切割部件結構優化方面，劉永平等[19]利用LS_DYNA軟件對切割部件作業過程進行動力學仿真分析，研究不同結構參數刀具工作性能的不同，獲取了最優結構選擇。針對割草機作業時劇烈振動影響割茬高度穩定性的問題，李雪軍等[20]對切割裝置開展了模態分析和振動動力學分析，得到不同頻率下各特征節點最大徑向振幅發生情況，為切割裝置減振措施研究提供數據基礎。在割刀切割性能提升方面，通過優化切割裝置結構及作業參數來降低割刀重割率對切割性能產生的影響。鮑秀蘭等[21]運用機器人D—H矩陣建立了甩刀運動學模型，通過該模型分析，甩刀軸轉速為1500r/min 時，單個甩刀在“最優切割位\"產生的碰撞力滿足切割需求，為降低重割率、優化甩刀結構參數提供依據。李雪軍等[22]討論了切割器參數與重割率的關系，提出了一種虛擬樣機的設計方法，并通過虛擬正交試驗獲得了最優參數方案。

圖1雙圓盤式旋轉切割器結構Fig.1 Structure of two-disc rotary mower1.刀盤2.錐形轉筒3.導草裝置4.支撐裝置5.固定支架6.傳動裝置7.滑掌

目前，在除草部件性能提升方面，主要通過對切割部件建模及仿真分析方式優化割刀結構參數，提高切割性能，但仍缺少適宜復雜環境、性能穩定的切割器。由于丘陵果園地形復雜，雜草繁茂，適應性強、性能優良的多功能切割器有待深入研究。

2.2 果園除草機避障技術與裝置

果園除草避障是果園機械除草作業關鍵技術之一，分為接觸式避障和智能避障。基于機械感應觸桿的接觸式避障技術應用較廣，研究主要集中在避障裝置結構設計、系統控制等方面。張晉等[23]設計了一款工作機具橫向偏移式果園株間自動避障裝置，避障過程：當觸桿觸碰到果樹時，液壓控制系統驅動機架滑移油缸動作帶動工作機具橫向移動，從而實現避障作業（圖2）。王磊等[24]設計了一款自動讓樹裝置，感應觸桿接觸到果樹受力彎曲并繞軸旋轉，此時壓力控制閥受力響應，液壓控制系統驅動讓樹裝置沿與機具前進垂直方向旋轉實現避障，試驗結果表明，讓樹通過率為100% 。王永爍等4基于Adams軟件建立除草機模型，進行單因素仿真試驗，確定影響株間避障除草的關鍵因素，并通過虛擬正交試驗獲取了最優參數方案，結果表明，所設計的除草機平均雜草除凈比為 92.65% 滿足果園除草農藝要求。

圖2株間除草避障過程

目前，果園割草機器人智能避障主要依靠機器視覺、傳感器檢測、GPS導航定位技術實現，但基于GPS的果園定位易受果樹冠層遮擋，導致信號傳輸受干擾、定位效果差，學者們主要利用圖像處理、激光測距等方法獲取位置信息以解決上述問題。Al-Kaff等25提出了采用單目視覺檢測、航點跟蹤和避讓控制算法完成智能飛行器實時障礙物檢測和規避任務，能夠實現接近機器人的障礙物碰撞狀態檢測和運動控制規避。基于激光雷達掃描精度高、環境適應性強等優點，史璐等[26]以激光雷達測距為基礎，融合矢量場直方圖算法（VFH）和動態窗口算法（DWA）完成果園割草機智能避障控制系統設計，實現在除草機行進方向上高效避障，改善了除草效果且提高了工作效率。針對單一傳感器易受果園復雜環境影響的問題，耿乾等[27]設計了基于視覺傳感器和激光雷達傳感器融合卷積神經網絡算法的果園障礙物識別避讓裝置，充分利用了兩種傳感器在不同環境下有效檢測數據，提高了避障運動導航的精準性和穩定性（圖3）。在避障運動規劃算法不斷改進的基礎上，果園動態環境下割草機器人實時自主避障得以實現。Zhang等28提出了一種改進的局部路徑規劃算法，割草機器人在自主移動過程中通過改進的人工勢場算法（APF）完成路徑規劃求解實現實時避障功能，并通過評估模型及現場測試驗證了改進算法的有效性和可靠性。

圖3果園機器人避障過程Fig.3Orchard robot obstacle avoidance process

國內果園除草機大多采用接觸式避障，利用機械感應觸桿與液壓控制系統進行避障作業。果園智能割草機器人已經能夠實現基于自主避障算法在線規劃避障除草路徑，基于果園環境感知的智能決策避障導航技術是下一步的研究重點。

2.3果園除草機仿形技術與裝置

割臺高度根據地形起伏進行相應的仿形浮動，能夠保障復雜地形下機器的通過性以及雜草割茬高度的一致性。目前割草機的仿形控制主要通過機械仿形和液壓仿形實現，機械結構仿形主要采用機械提升裝置調節切割器離地高度，實現仿形作業。挪威Kverneland4332LR型割草機主要利用雙外側彈簧懸掛裝置同時升降機架與刀盤，改變切割裝置到地面的高度實現浮動仿形功能。Schlesser等[29]提出了一種利用浮動連桿機構來進行仿形的割草機，懸臂梁與切割器鉸接，通過懸臂梁上連桿浮動對切割器進行位置調整，從而實現仿形作業。Kverneland53100MTVARIOBX型仿形割草機則采用同賽車一樣的四連桿懸掛浮動仿形劉割裝置，通過多個連桿將刈割裝置與拖拉機相連，控制連桿運動調整劉割裝置位置達到仿形目的，工作角度調節范圍可達30^° 。采用液壓仿形的割草機，主要通過液壓裝置控制切割器升降，實現仿形高度的調節。德國研制的一款基于液壓仿形的CLASSDISCO系列割草機，在進行仿形作業時，通過液壓缸主動調節切割器的相對位置，對切割器進行升降，實現仿形作業。國內優牧達9GYQ一3.0圓盤割草壓扁機，采用液壓和彈簧雙重仿形裝置，實現浮動仿形割草。國內對于仿形割草機的研究才剛剛起步，穩定性和設計水平較國外同類產品還存在差距，且主要集中在機械結構和液壓結構的仿形設計，在智能化方面仍有較大差距。針對單一仿形機構存在起伏地面通過穩定性差的問題，馬攀宇等[3°將鉸接在主機架上的割刀架與仿形輪結合實現仿形功能，試驗結果表明，割茬穩定性系數為 90.92% 。代富彬[31]設計了基于限深輪和鉸接連桿結合阻尼彈簧的后置側切仿形割臺，充分利用了前方彈簧與后側兩活動連桿的協同運動實現刀盤橫縱向仿形，提高了仿形割臺的通過性和穩定性。祝露等[32設計了基于液壓控制的折疊機構，提升臂在液壓系統控制下隨地形上下擺動一定角度，實現懸掛式割草機仿形功能。周棕凱[33利用激光雷達感知地形，通過最小二乘法處理檢測數據，實現坡度值精準擬合，調整割臺傾角實現坡地仿形。

綜上所述，機械仿形裝置和液壓仿形控制進行交互結合，二者融合調控，實現浮動仿形作業最優化有待深入研究。

2.4果園除草機導航技術

自主導航是果園智能除草機器人的關鍵功能之一，實現導航精準定位與實時控制至關重要。導航定位多采用GNSS、激光雷達、機器視覺信息、慣性導航等其中的一種或多種配合實現。目前應用較為廣泛的除草裝備大多采用GNSS定位技術，但基于GNSS定位易受果園非結構化環境影響導致信號丟失。Raikwar等[34]提出了一種基于行走底盤運動學模型設計的果園機器人導航算法，從車速和轉向編碼器獲取輸入的行駛坐標和車輛狀態，并將其轉化為車輛導航指令，可在GNSS定位失靈時繼續工作。Blok等[35]利用基于2D激光雷達掃描儀的果園機器人行內導航，并設計試驗驗證了有激光束模型的粒子濾波器和有線檢測算法的卡爾曼濾波器定位算法在果園中導航的適用性，試驗可得，粒子濾波器的性能更優異。劉超等[36]采用基于三維激光雷達傳感器與優化DBSCAN算法相融合的果樹定位方法，試驗表明，可以滿足果園噴霧機器人在行間果樹定位的準確性和實時性要求（圖4）。賴漢榮等[37采用單目相機獲取玉米苗帶圖像，識別作物行并獲取導航線，利用PID算法進行玉米除草機器人視覺導航控制，田間試驗結果表明，不同速度導航跟蹤平均誤差 ?1.51cm ，標準誤差 ?0.44cm 。基于激光雷達的定位方案數據計算量大，導航特征提取困難；基于視覺傳感器的定位方案易受果園復雜光照條件的影響，定位效果差，為改進上述問題，研究人員提出了多傳感器數據融合方法來開發果園導航系統。Bayar等[38基于轉向編碼器和車載激光雷達掃描研發果園自主設備的低成本模塊化導航定位系統，該系統能夠在GPS信號受限制的果園環境中實現自主導航。褚福春等[39利用多傳感器融合定位技術，通過三維激光雷達與慣性測量單元（IMU）等傳感器的結合，實現對果園機器人的高精度定位。Zhang等4設計了一種基于誤差卡爾曼濾波的北斗衛星導航系統和慣性測量單元集成導航算法，以解決BDS信號不穩定和IMU數據累積誤差的問題，結果表明：當噴涂機器人以 0.4m/s 的速度沿直線運動時，北斗/IMU集成導航系統的精度相較于僅使用BDS導航有顯著提高。

圖4基于激光雷達的果樹定位方法 Fig.4Fruit tree positioning method based on LiDAR

目前，果園智能除草機器人在基于多傳感器融合的導航定位方面積累了一系列技術成果，但現有果園定位方法的精度和穩定性、導航系統環境適應性還有待進一步研究。

3存在問題及發展建議

3.1存在問題

當前國內果園除草技術與裝備發展迅速，眾多科研院所與企業進行大量研究，解決諸多實際問題，推動果園除草技術的發展，然而與發達國家相比，仍存在一定差距。

1）果園除草農機農藝融合度低。傳統果園宜機化條件差，果園建設布局不規范，果樹種植模式多為低矮密植型，適宜機械化的基礎條件建設滯后，導致果園除草機械作業難度大；果園地區數字化基礎設施薄弱，同時缺乏數據采集和管理能力，導致相關農藝數據資源匱乏、數據資源難以得到有效利用和共享；需要加速研發果園復雜作業環境下適用性高、支持精準作業決策的智能除草裝備。

2）果園除草機械裝備穩定性差、可靠性低。機械裝備的結構設計不合理，作業過程中出現振動、變形或損壞，影響其穩定性；為降低制造成本，選用性能較差的材料進行制造，導致裝備出現強度不足或耐腐蝕性差等問題，影響其結構可靠性和耐久性；制造工藝不規范、加工精度低導致制造缺陷、質量不穩定等問題，影響裝備作業穩定性和可靠性。

3）果園除草機械裝備智能化程度不高。在精準定位方面，僅使用單一傳感器會受到環境因素影響，難以提供連續、可靠和準確的定位解決方案；在作業調度方面，單一裝備作業效率低難以滿足大規模作業需求，多作業裝備之間缺乏有效調度，導致資源浪費和重復作業等問題；在自主系統構建方面，目前面臨著控制平臺設計難度大、智能控制算法效果差、技術不成熟等難題，有待進一步解決。

3.2 發展建議

1）增強果園除草機藝融合度。開展果園宜機化改造，加快推進標準化果園建設，培育適于機械化作業的果樹品種，為機械設備提供適宜的作業條件。在此基礎上，依托5G、物聯網等信息技術，強化果園地區數字化基礎設施建設，采集相關農藝數據，構建果園數據庫管理系統及果園信息服務平臺，逐步積累和豐富果園農藝數據資源，為發展以人工智能為代表的農機終端、云端個性化決策技術提供支持，同時，持續推動果園智能除草機械的創新和研發，促進農藝數據和智能農機深度融合。

2）提高果園除草裝備穩定性和可靠性。對現有機械裝備結構進行優化設計，改進機械的傳動系統、懸掛系統、制動系統等，確保其在不同工作條件下穩定運行；選用優質材料和精密制造工藝，提高機具耐用性和穩定性，延長機具使用壽命；突破關鍵零部件的“瓶頸”制約；建立完善的質量管理體系，加強對機械設備的售后服務和維護保養，以確保其長期穩定運行，提高除草裝備可靠性。

3）提高果園除草裝備智能化水平。加快機器視覺、北斗衛星導航系統、雷達等多傳感器融合技術的推廣應用，為除草機器人提供豐富的感知信息，有效提高定位精度，實現精準作業；突破果園除草機器人多機協同和調度技術，提高作業效率，減少人力成本，使果園管理更加智能化和高效化；不斷加強軟硬件控制平臺設計、智能控制算法優化、智能化決策系統開發，促進果園除草機器人狀態感知、自主決策、精準執行等功能的實現，提高果園除草機器人智慧化決策水平與智能控制技術。

4結語

隨著我國果園管理技術的生產應用，果園除草裝備逐步向智能化方向發展，果園智能除草技術與裝備日趨成熟。在果園除草裝備未來發展進程中，輕量化、復合型除草機器人平臺的不斷探索研發，將有效解決大型除草機械壓實土壤造成的土壤板結問題；基于多源信息融合的智能感知技術的廣泛應用，將為果園除草裝置進行雜草識別、精準避障及智能導航提供可靠技術支撐；除草裝置末端執行結構不斷優化升級，將進一步提高除草作業質量。目前，果園智能除草裝備的研發與應用仍處于初級階段。隨著人工智能、5G通信、物聯網、云計算等前沿科技的快速發展，加之農機農藝的深度融合，將促使果園除草裝備智能化水平不斷提升；復雜果園環境下感知認知、智能控制、裝備集成、系統決策與管控等理論技術突破，也將進一步提升果園智慧化管理水平。

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