丘陵山地拖拉机调平与防翻关键技术研究现状与发展趋势

1. 1. 西北农林科技大学 机械与电子工程学院，陕西杨凌 712100，中国
   2. 农业农村部北方农业装备科学观测实验站，陕西杨凌 712100，中国
   3. 潍柴雷沃智慧农业科技股份有限公司，山东 潍坊 261000，中国

• 收稿日期:2023-12-18 出版日期:2024-05-30

• 基金项目:

  国家重点研发计划项目(2022YFD2001300); 国家农业重大专项(NK2022160103)

  
  

• 作者简介:

  牟孝栋，研究方向为丘陵山地智能农机装备。E-mail：mxd@nwafu.edu.cn

  
  

• 通信作者:

  杨福增，博士，教授，研究方向为丘陵山地智能农机装备。E-mail：yangfzkm@nwafu.edu.cn

  
  

摘要：

[目的/意义] 丘陵山区的机械化、智能化是未来农机行业研究和发展的热点。中国丘陵山区耕地面积占比超过50%，且面临坡陡路窄、地块碎小、地形地貌复杂等多种环境因素制约，各生产环节存在“无机可用，无好机用”的现实问题，并且缺乏适合丘陵山区大坡度农机装备研发的理论支撑。［进展］ 综述了国内外丘陵山地拖拉机调平及防翻系统的研究现状。其中拖拉机车身调平技术平行四杆与液压差高式结构简单，折腰扭腰式更适合连续起伏的崎岖路面，重心可调与全向调平式坡地牵引性与适应性均较好；驾驶室及座椅调平技术基于角度传感器自适应控制，关键在于缓解驾驶疲劳提高舒适度；车身与农具姿态协同控制技术大都采用PID控制技术实现协同控制，但缺乏作业效果反馈机制；拖拉机防翻保护装置与预警技术在防翻保护架的基础上，通过环境模拟感知提前预判翻车危险信号并及时反馈。［结论/展望］未来丘陵山地拖拉机调平、防翻预警及无人化、自动化技术的发展方向：1）结构优化、灵敏度高、稳定性好的山地拖拉机调平系统研究；2）坡地适应性好的农机具仿形系统研究；3）环境感知、自动干涉的防翻预警技术研究；4）农机精准导航技术、智能化监测技术和农机作业远程调度与管理技术研究；5）坡地纵向稳定性理论研究。以期为研发符合中国丘陵山地复杂作业环境的高可靠性、高安全性山地拖拉机提供借鉴参考。