水田平地机自动平地系统设计与试验

来源：中国农机化学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：李乐, 王焱清, 王路玮, 杨光友, 廖龙祥, 汪本福

单位：（1. 湖北工业大学农机工程研究设计院，武汉市，430068； 2. 湖北省农机装备智能化工程技术研究中心，武汉市，430068； 3. 农业农村部作物分子育种重点实验室，武汉市，430068）

摘要：针对水田平地机作业姿态调节的问题，研制一款基于IMU惯性测量单元和GNSS—RTK的水田自动平地系统。通过电磁溢流阀实现液压系统的保压和卸荷功能，解决作业时油温过高等问题；采用GNSS—RTK差分定位技术以及RT—Thread实时操作系统实现平地机自动控制；利用数学几何关系设计出既能高程调节也能水平调节的平地机构，且高程幅度可达1 085.7 mm，水平倾角幅度可达-21.4°~19.9°。为验证该平地系统的工作性能，进行水田平整试验。结果表明，在1 m/s、1.4 m/s、1.8 m/s、2.2 m/s作业速度下，平地铲倾角均方根误差分别为0.514°、0.573°、0.656°、0.710°，小于3 cm的高差分布列由20.6%提高到79.3%，倾角在-1.5°~1.5°范围内占比由35.4%提高到84.6%，平整度由13.9 cm提高到2.88 cm，满足水田农艺要求，故该自动平地系统可有效改善水田平整度且机具结构设计合理。

关键词：水田平地机,姿态调节,自动平地系统,实时操作系统,平整度

基金资助：国家重点研发计划项目（2022YFD2301005—03）；湖北省农机装备补短板核心技术应用攻关项目(HBSNYT202208)