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针对我国南方丘陵山区复杂的林地草生环境,且对于目前林地除草工作基本依靠人工操纵而鲜有专业除草机现状下,本文基于自走式林地除草机作业避障要求开展研究。通过融合作业机具机械结构装置、传感器、控制单元和避障算法,构建出林地除草机作业避障系统,并验证其可行性。该研究成果具有较好的工程价值。具体研究工作如下:(1)针对林地除草机结构特点和林地草生环境,制定出适用于不规整地面、株距行距种植规范区和株距行距种植不规范的非结构化种植区的除草避障策略,并提出对应的控制方法,即以机械结构为主的被动越障和以感知-算法-自动控制为主的主动避障方法,进而完成避障控制系统的总体方案设计。(2)为保护刀具和简易高效的辨识需要,在不规整地面运用仿地形机械式结构进行越障避让,针对可避障用的轮式、十字滑杆式和滑雪板式进行了结构分析,并研究机械结构仿地形避障原理和减阻越障的优势,最后确定作业机具被动型越障结构为改进型滑雪板式装置。(3)针对结构化和非结构化空间除草避障需要,构建前置式超声波传感器感知系统,完成对障碍物树体目标距离计算与位置辨识,结合模糊控制算法,根据自走式除草机作业需要,主动实现株间近根部除草的变幅避障和林间整机绕行避障。最后,通过对避障系统的仿真分析与试验研究,验证了林地除草机避障系统的合理性与可行性。