一种丘陵果园割草机仿形装置设计与优化研究

来源：中国农机化学报杂志2025年第8期北京时间：

作者：夏凌波, 王辉, 蔡荣飞, 谭静, 刘莉滋

单位：（重庆三峡学院机械工程学院,重庆市,404130）

摘要：为解决丘陵果园生草种植模式下杂草管理难题，设计一款丘陵果园割草机仿形装置，旨在提升果园机械化水平。首先，对建立的割草机仿形装置进行理论分析，并利用ADAMS软件建立虚拟样机模型以验证该装置可在丘陵地形进行作业。然后，采用Box—Behnken试验设计方法，选取机具前进速度、割盘倾角和侧滑板长度作为优化参数，以割茬稳定性、平均割茬高度和最低割茬高度为评价指标，通过ISIGHT软件平台建立二次多项式响应面法的多目标优化代理模型，并运用NSGA—Ⅱ遗传算法进行参数优化。优化结果表明，在机具前进速度为1.308 m/s，割盘倾角为5.15°，侧滑板长度为166.16 mm的条件下，装置的性能显著提升，预测模型误差控制在5%以内。最后，采用优化的参数设计并制作仿形装置进行试验，得到在相同作业速度下割茬高度降低5%，在相同割茬高度下作业速度提高35%。

关键词：割草机,生草种植,仿形装置,虚拟样机,多目标优化

基金资助：重庆市教育委员会科学技术研究项目(KJQN202301242，KJQN202301229)