农田作业自动切割放置移动作业装置

这套作业装置的设计初衷，是针对小块连片农田的轻简作业需求，解决传统人工作业中切割、收集、摆放环节重复劳动强度大、作业效率低的痛点，适配露地蔬菜、矮秆经济作物的田间管理与采收环节作业。整套装置采用轮式移动车体作为承载基体，车体采用箱型框架结构，上部预留物料暂存腔，可临时存放切割完成的作物或作业辅件，车体底部的行走轮采用大直径窄幅设计，能够在垄间预留的作业通道内平稳通行，避免碾压作物垄台，轮距可根据常见的60cm、80cm垄距做适配调整，车体整体宽度控制在90cm以内，长度不超过120cm，能够在狭窄的田块掉头、转向，适配南方丘陵地区零散小田块的作业边界。车体前端集成两套核心作业机构，分别为切割执行单元与放置机械手单元，切割单元采用圆盘锯齿式切割刀盘，刀盘安装高度可通过垂直导轨做0-30cm范围的无级调整，能够匹配不同高度的作物茎秆切割需求，刀盘后侧配套柔性拨禾机构，采用弧形弹齿结构将切割完成的作物向机械手作业位拨送，避免切割后的作物散落在垄间。放置机械手采用多关节串联结构，末端配置柔性夹持件，夹持开度可在5-20cm范围调整，能够适配不同直径的作物束夹持需求，机械手的作业半径覆盖车体前端0-80cm范围，可将切割完成的作物整齐码放到车体上部的暂存腔内，也可根据作业需求直接摆放到垄沟一侧的指定位置，减少后续人工收集的工作量。整套装置的动力传输采用模块化布局，行走驱动、切割驱动、机械手驱动分别采用独立的动力单元，各单元通过车体内部的走线槽统一布线，避免田间作业时泥水、秸秆缠绕线路，车体外侧的覆盖件采用快拆式结构，日常维护时无需专用工具即可拆卸覆盖件，检查内部传动结构的磨损情况。设计过程中充分考虑田间作业的复杂工况，所有外露的传动部件都配置了防缠草挡板，切割刀盘外侧设置了防护挡边，避免作业过程中飞溅的碎石、茎秆伤到周边作业人员，机械手的关节位置都设置了密封结构，防止田间的泥水、沙尘进入关节轴承，延长部件的使用寿命。从作业逻辑来看，整套装置可沿垄向匀速行进，行进过程中切割单元持续完成茎秆切割作业，拨禾机构同步将切割后的作物导送至机械手抓取位，机械手按照预设的动作路径完成抓取、抬升、回转、放料的循环动作，整个作业流程无需人工反复操作，仅需人员控制车体的行进方向即可完成连续作业，相比人工作业，单台装置的作业效率可覆盖5-8名人工的重复劳动量，同时能够保证作物切割高度一致、摆放整齐，便于后续的捆扎、转运作业。在结构强度校核阶段，针对车体的承载能力做了针对性强化，暂存腔的额定承载重量不超过50kg，避免装载过多作物导致车体重心偏移，影响垄间通行的稳定性，机械手的关节轴件采用调质处理的中碳钢材质，能够承受长期往复回转作业的载荷冲击，切割刀盘采用高碳钢冲压成型，刃口做淬火处理，保证连续作业过程中的切割锋利度，减少切割阻力带来的动力损耗。整套装置的安装边界充分考虑了田间转运需求，整体高度不超过110cm，可直接通过普通农用三轮车的货箱装载转运，无需额外的吊装设备，适合散户、小型农业合作社的日常作业使用，各功能模块采用螺栓连接的装配式结构，若某一模块出现故障，可单独拆卸更换，无需整体拆解设备，降低田间作业的故障维修成本。