我国林间步行机器人的实际应用前景.pdf

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1、第23卷第3期机电产品开发与剀新V01．23。No．3兰殳!里璺曼旦些：!生!!竺坐垒!!!!：竺!!!兰竺竺!!!竺!苎!!!!!璺!型旦型!!竺塑型：!呈Q!Q文章编号：1002—6673(2010)03-005-03我国林间步行机器人的实际应用前景王慧，任长青，马岩，李宁(东北林业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150040)摘要：机器人作为高科技的产物在世界各国得到了迅猛的发展。林业机器人是21世纪我国林业机械的发展方向。本文综述了国内外步行机器人的研究发展现状，分析了林业步行机器人的特点，介绍了几种典型的林业

2、机器人。并进一步对林业步行机器人的实际应用和未来的发展方向进行了展望。关键词：步行机器人；林业；应用中图分类号：TP242文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2010．03．002ApplicationProspectofOurCountryForestryWalkingRobotWANGHui，RENChang-Qing，MAYah，LIM，lg(CollegeofElectromechanicalEngineering。NortheastForestryUniversity，H

3、arbinHelongjiang150040．China)Abstract：Robotasahigh—techproductinthewoddhasseenrapiddevelopment．Theforestryrobotisthe21stcenturyolJrcounn'yforestrymachinery’Sdevelopmentdirection．Thisarticlesummarizesthedomesticandforeignresearchdevelopmentsituationofwalkingrobo

4、t．an扣Irestheforestrywalkingrobot’Scharacteristics，anddescribesseveraltypicalforestryrobots．Inthispaper，wepredictthepracticMapplicationofforestrywalkingrobotanditsdevelopmentdirectioninthefuture．Keywords：walkingrobot；forestry；apphcation0引言机器人是一种自动化的机器，具备一些与人或生物相

5、似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。步行机器人或步行车辆．是一种智能型机器人．涉及到生物科学、机构学、传感技术和信息处理等学科的高科技产品i1I。林业生产作业环境比较恶劣．工人劳动强度较大，现有工作机械的使用性能受到限制。为此，世界上许多林业发达国家正大力开展林业机器人的研究工作。1林间步行机器人的特点林业的发展离不开生物工程与信息化，在这方面，收稿日期：2010-04—10基金项目：国家科技支撑项目(2006BADl8808)；国家“948”创新项目(2006-

6、4一c03)：东北林业大学本科生创新性实验项目(091022515)作者简介：王慧(1965-)，女，黑龙江哈尔滨人，工学硕士，副教授。研究方向：机械设计及理论．主持并参加多项国家和省部级科研项目的研究，发表论文十多篇；任长青(1973一)，男，黑龙江大庆人，工学硕士，副教授。研究方向：机械设计及理论．曾获得黑龙江省高校科学进步一等奖和黑龙江省科技进步二等奖．发表论文十多篇。机器人具有得天独厚的能力。林间机器人的使用可以提高劳动生产率，解决劳动力的不足；改善林业的生产环境，防止农药等对人体的伤害；提高作业质量等。在林

7、业机器人的研究方面。目前日本居于世界各国之首。由于林业机器人所具有的技术和经济方面的特殊性，目前还没有普及。林业机器人有如下的特点：(D林业机器人一般要求边作业边移动；②林业领域的行走不是连接出发点和终点的最短距离．而是具有狭窄的范围，较长的距离及遍及整个林问表面的特点；③使用条件变化较大，如气候影响，道路的不平坦和在倾斜的地面上作业，还须考虑左右摇摆的问题。由于林间地形不规则和崎岖不平。使得轮式机器人和履带式机器人的应用受到限制。轮式移动方式在相对平坦的地形上行驶时．具有相当的优势，例如结构和控制较简单，运动迅速、

8、平稳等；但在不平地面上行驶时。能耗将大大增加；而且在严重崎岖不平的地形上．车轮的作用也将严重丧失，移动效率大大降低。为了改善轮子对不平地面的适应能力，履带式移动方式应运而生．但履带式机器人在不平地面上的机动性仍然很差。行驶时，机身晃动严重{21。在崎岖的路面上。步行机器人优于轮式或履带式机器人。腿式系统有很大的优越性：较好的机动性。崎岖林问路面