1.作品名称：驰野智行—智能全地形多坡度割草机器人

2. 参赛科目：“工业美”智能制造创新创意大赛

3.参赛学校：山东农业大学

4.参赛学生：王栋、马世宽

5.指导教师：宋月鹏、任龙龙

6.作品简介：

（1）应用领域与技术原理 

针对传统割草机复杂地形中适应性差、人工劳动强度大的问题，研发的全地形多坡度割草机器人适用于丘陵果园种植、绿化带与边坡除草等场景。该设备集成三角型履带底盘设计、模糊PID控制算法、模块化农具挂载等技术，通过STM32单片机与蓝牙遥控系统实现智能操控，利用橡胶履带增大接地面积降低压强，配合车架抗共振优化与越障系统，实现30°坡度稳定行驶与170mm障碍翻越，解决复杂地形下的除草需求。 

（2）技术性能指标 

地形适应性：可在30°坡度路面稳定行驶，纵坡＜35.75°、横坡＜34.22°不滑移侧翻，翻越170mm垂直障碍、跨越310mm壕沟。 

操控精度：手机遥控响应＜0.6s，模糊PID算法使直线行驶偏移率低至0.51%。 

作业效率：双1kW电机驱动，调速范围0.2-1.2m/s，割草刀轴转速2800r/min，刀具高度5-15cm电动可调，作业效率较轮式设备提升超50%。 

动力与稳定性：双48V铅酸电池供电，车架满载最大变形量0.55mm，一阶固有频率28.63Hz避免共振。 

（3）创造性、先进性及实用性 

创造性：三角型履带底盘结构，突破轮式设计在复杂地形的瓶颈，模块化挂载系统实现“一机多用”。 

先进性：模糊PID动态调参技术提升行驶稳定性，遥控响应速度与越障能力达行业领先，车架抗共振设计延长设备寿命。PDOA定位技术通过计算双天线基站接收的UWB信号相位差，进行差分处理，以确定目标位置。具备精准定位与识别能力，能够安全跟随果农行走，并通过避障功能确保与果农保持1.2米安全距离，定位误差控制在5cm以内。

实用性：适配丘陵果园、草坪、边坡等多场景，日均运维成本低，模块化设计减少设备购置成本，田间试验验证可靠性。 

（4）作用意义 

推动丘陵地区农业机械化升级，单台设备可替代传统人工除草，降低人力成本；减少农药使用，助力绿色农业；智能化作业模式契合“互联网+现代农业”政策，为果园精细化管理提供技术支撑，推动智慧农业与乡村振兴发展。 

（5）推广应用前景

该设备契合丘陵地区农业机械化需求与城市化绿化养护痛点，在丘陵果园等场景中，可解决劳动力短缺问题，规模化应用后市场潜力显著，对提升复杂地形作业效率具有示范价值，助力智慧农业与乡村振兴。

          （6）示意图说明

图 3 跟随控制原理