科创中国

农、林、牧、渔业,农业

该项目针对长期以来大坡度丘陵山地果园果实、农资和作业机具等上山和下山运输难题，实现了丘陵山地果园运输装备“从无到有，从有到精”的转变，显著提高了我国丘陵山地果园运输机械化水平，并取得原创性突破。 1.针对丘陵山地果园大坡度动力稳定传递与高效驱动难题，阐明了绳轮摩擦传动和“链传动反向利用”轮齿啮合传动规律，满足大坡度山地果园重载荷安全运输要求。探明了轨道坡度和工作参数对运输机力学性能与平顺性的影响规律，满足小坡度丘陵果园高效率平稳运输需求。 2.探明了单轨运输机轮轨配合形式、运行速度与钢丝绳排布状态等对运输机安全性的影响，解决了运输机在大坡度单轨上运行时的安全难题。 3.解析了丘陵山地环境下不同通信方式的可靠性，构建了全覆盖运输机工作环境的通信模式，优化了应用于多运输机协同的调度方案，解决了丘陵山地果园中运输机精准控制的难题。 4.集成创制了适应不同地貌共7大类18种规格的系列丘陵山地果园运输装备，构建了“纵横全覆盖”的运输新模式，突破了山地果园运输设备缺乏的关键瓶颈，实现农资上山、果实下山及轻简适应性作业，有力支撑了丘陵山地果园全程机械化。

针对丘陵山地果园运输亟待突破的主要技术难题，提出“从无到有、安全可靠、精准高效、广泛适用”的应用目标，围绕“动力驱动高效稳定、安全防护到位、运行控制精准、多场景系统化集成”的总体路线，经过15年技术创新取得原创性突破： 创新点1：阐明了绳轮摩擦传动和“链传动反向利用”轮齿啮合传动规律，发明了多槽绳轮摩擦双向牵引驱动系统，创制了“链条驱动轮-链齿式轨道”驱动系统，解决了丘陵山地果园运输动力稳定传递与高效驱动难题。 创新点2：创制了“T”型夹紧轮组、失控安全制动装置、钢丝绳限位轮组、离合制动换向一体变速器等系列安全装置，解决了运输机侧翻、加速下滑、自滑、脱轨和钢丝绳脱离轨道等问题，保障了轨道运输机安全可靠运行。 创新点3：探明了不同通信方式在果园环境下信号传输的可靠性，开发了适用于运输机工作环境的多类型结合的控制系统，构建了多运输机协同优化调度策略和基于多传感器融合的监控云平台，提高了操控便捷性和任务调度高效性。 创新点4：创制了适应不同地貌的系列丘陵山地果园运输装备，构建了“纵横全覆盖”的运输新模式，攻克了丘陵山地果园长期无运输机可用的难题

华中农业大学工学院水果生产机械化技术与装备研究团队，近年来先后承担现代农业（柑橘）产业技术体系科学家岗位、公益性行业（农业）科研专项经费项目、湖北省自然科学基金等国家和省部级科研课题10余项，完成重庆忠县、浙江杭州、香港中文大学等处的横向合作项目10余项。团队近年来发表高水平研究论文60余篇，获得授权国家专利20余项（其中发明专利6项），已培养40余位硕士研究生和10余位博士研究生。自主研发的遥控牵引式单轨道山地果园运输机、无人驾驶自走式单轨道山地果园运输机和遥控牵引式无轨道山地果园运输机等10余种类型的山地果园运输机技术，解决了不同动力条件和不同地形条件的山地果园中果品和农资等的运输问题，在国内处于领先地位；自主研发的果枝修剪机、果枝粉碎机、生物质炭化炉和开沟施肥机等实现了果枝从修剪粉碎到炭化后施入土壤的整个过程机械化，具备良好的技术基础和生产能力，强强联合建立产学研一体化的研究模式，可以高质量地完成项目预期目标。核心研发团队人数13人，均具有博士学位；其中教授1人，副教授10人，高级工程师1人，讲师1人；现代农业(柑橘)产业技术体系岗位专家（机械岗位）1人。博士生5人，硕士生65人

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