轮式采摘运输农业作业机器人结构设计

这款轮式作业设备主要面向设施农业、露天经济作物种植场景设计，可覆盖垄间作业、行间转运两类核心工况，适配行距0.8米至1.5米的常规果蔬种植模式，解决传统人工采摘转运过程中劳动强度大、作业效率受农时限制的痛点。从结构布局来看，整机采用双侧对称驱动轮布局，大花纹越野轮胎的选型充分考虑了农田非硬化路面的通过性，胎面深度12mm的块状花纹可在泥泞、松软土层提供足够抓地力，轮距设计预留了100mm的调节余量，可根据不同作物的种植垄距调整安装位置，避免作业过程中碾压作物根系。

底盘中部采用双动力单元对称布置方案，两个驱动单元分别对应两侧车轮的独立驱动，可实现原地转向、小半径转弯动作，适配棚室内狭窄空间的转向需求，最小转弯半径控制在0.6米以内，满足棚室边角区域的作业覆盖要求。上层承载平台采用平板式安装结构，预留了多组标准安装孔位，可根据作业需求快速更换采摘执行末端、果筐承载架、喷药模块等不同功能组件，无需对底盘主体结构做改动即可切换作业功能，提升设备的场景适配性。

设计过程中优先考虑了田间作业的维护便利性，所有传动部件均采用外置式安装布局，驱动单元与车轮之间的连接采用快拆式轴套结构，田间作业出现故障时可快速拆解更换部件，无需复杂的专用工具。底盘离地间隙设定为180mm，可顺利通过田埂、作物残茬等常见路面障碍，同时避免底盘过低刮蹭垄台造成作物损伤。整机的重心控制在轮轴中心偏下位置，满载状态下（上层承载25kg作业载荷）的侧倾稳定角达到28度，可适应坡度不大于15度的坡地作业场景，不会出现侧翻风险。

从安装边界来看，整机宽度控制在750mm以内，可顺利通过多数设施农业的棚室出入口，高度方向预留了上层模块的安装空间，基础底盘高度为420mm，加装采摘执行臂后总高度可控制在1100mm以内，不会触碰棚室顶部的覆膜或支架结构。电气走线全部采用底盘内部预埋穿线管的方式布置，避免田间作业时枝条、杂草剐蹭线路造成绝缘层破损，所有外部接线接头均采用防水接插件，可适应雨天、灌溉后高湿度环境下的作业需求，不会出现线路短路故障。

行走控制部分预留了传感器安装位，可在底盘前部、侧部加装视觉识别传感器、测距传感器，配合上层的作业执行模块实现自主路径规划、自动对行作业，无需人工全程操控即可完成指定区域的采摘、转运循环作业。承载平台的载荷分布经过优化，果筐放置位集中在底盘中心区域，避免偏载造成的单侧轮胎磨损加剧、行驶跑偏问题，平台边缘设置有快装式挡边，可防止转运过程中果筐滑落，挡边采用插拔式安装，需要装载大件农具时可快速拆除，拓展平台的使用场景。

传动系统的减速比经过匹配计算，额定作业速度设定为0.8m/s-1.2m/s，空驶转场速度最高可达3m/s，兼顾作业时的低速稳定性和转场时的效率需求，驱动轮的输出扭矩可满足满载状态下爬上20度坡道的动力需求，不会出现动力不足打滑的问题。底盘框架采用矩形钢管焊接成型，关键受力位置做了加强筋处理，整体框架重量控制在28kg以内，兼顾结构强度和轻量化需求，方便人工短距离挪移转场。