履带式田间防虫作业机器人结构设计

　　这款履带式田间作业设备的设计初衷，是针对高秆作物封行后、设施农业垄间作业场景下，传统人工防虫作业效率低、植保机械进地压苗严重的痛点开发的专用作业载体。从结构布局来看，整机采用低重心履带行走方案，履带接地长度经过反复校核，针对南方黏重壤土、北方沙壤土的不同承压特性，将接地比压控制在0.02MPa以内，确保在作物生长中后期进地作业时，不会对作物根系造成碾压损伤，同时能够跨越垄沟高度不超过150mm的田块边界，适配国内大部分露地蔬菜、矮秆经济作物的种植垄距规格。

　　设备上部的封闭舱体采用分段式钣金折弯结构，上层舱室预留了控制模块、电池组的安装空间，舱体上表面的两个安装支座为可调节角度设计，可根据作业需求搭载虫情监测传感器、靶向施药喷头或者物理诱虫组件，支座的安装孔位采用通用化的M6螺纹孔阵列，兼容市面上多数农用传感器、作业执行端的安装尺寸，不需要额外加工转接件即可完成功能拓展。舱体前部探出的作业执行端安装位，预留了快换接口，可根据不同防虫作业需求更换电击式杀虫组件、药剂喷施组件或者虫情采集探头，接口处做了防水密封设计，满足田间高湿度、降雨天气下的作业防护要求。

　　行走部分的履带轮系采用后置驱动轮、前置导向轮、中间多组承重轮的布局，驱动轮的齿形经过优化，避免田间作业时泥土卡入履带啮合间隙造成脱轨，承重轮采用密封式深沟球轴承，不需要日常加注润滑脂即可满足长时间田间作业的耐磨需求。履带选用橡胶材质，表面的履齿高度为12mm，在湿滑田面能够提供足够的附着力，同时不会对地表地膜造成大面积刮损，适配覆膜种植的作业场景。整机的宽度控制在650mm以内，能够顺利通过设施农业的标准棚室通道，以及露地作物600mm以上的垄间空隙，作业转弯半径控制在0.8m以内，在小块不规则田块也能灵活转向，不需要预留过宽的作业调头空间。

　　从设计思路上，这款设备没有追求过多冗余的复杂功能，所有结构设计都围绕田间防虫作业的实际需求展开：舱体的倾斜式前脸设计，能够在作物行间行走时将倒伏的作物叶片顺滑导向两侧，避免设备行进时挂断作物枝秆；上部舱体的边角全部做了圆弧过渡处理，防止勾挂作物藤蔓或者大棚覆膜；整机的电气布线全部内置于舱体内部的走线槽内，外部没有裸露的线束，避免田间作业时被枝蔓拉扯造成线路故障。设备的重心位置经过配重校核，在15度的坡地作业时不会发生侧翻，适配丘陵山区的小块坡地作业场景。

　　在安装边界方面，整机的高度控制在400mm以内，能够在作物株高不超过800mm的冠层下方顺利穿行，不会碰损作物的结果枝组；底部的离地间隙为120mm，能够顺利通过田面的作物残茬、小型土块，不会出现底盘托底卡滞的情况。前部作业执行端的探出长度为180mm，作业时执行端与作物冠层的距离可通过安装支架的调节槽在50-200mm范围内调整，适配不同高度作物的作业需求，不需要额外更换加长支架。两侧的履带外侧与舱体侧壁的间隙控制在30mm，既避免了行进时泥土被履带卷进舱体底部，也不会额外增加整机宽度影响通过性。

　　不同于通用型农用底盘，这款设备的结构件全部采用模块化设计，所有承重结构的连接螺栓都采用外露式设计，田间作业出现结构件损坏时，不需要拆解整机即可快速更换易损件；舱体上盖采用快拆式卡扣固定，不需要工具即可打开上盖完成电池更换、控制模块调试等操作，适合田间作业的快速维护需求。履带的张紧机构设置在导向轮端，通过调节螺栓即可调整履带张紧度，调整行程为40mm，能够补偿橡胶履带长时间使用后的拉伸变形，延长履带的使用寿命。