機器人技能大賽，在林業（yè）與木工機械上（shàng）的應用孔慶華東北林業大（dà）學，黑龍江（jiāng）哈爾濱15，40由於機器人技術的不斷發展和成熟，使（shǐ）它的（de）應用領域不斷擴大。20多（duō）年來（lái），在七九攻關和國家（jiā）六計劃的支持（chí）下。我國機器人技術在各個應用領域取得了令人矚目的發（fā）展和進步，東北林業大學在國家六（liù）計劃和（hé）國（guó）家林業局的支持下，對機器人（rén）在林業與木工機（jī）械上的應用做了些大膽有效的嚐試，也取得了定（dìng）的成果。

林木球果采（cǎi）集機人該機器人不僅（jǐn）可以在較短的林木球果成熟期大量（liàng）采（cǎi）集鬆樹種（zhǒng）子（zǐ），而且對森（sēn）林的生（shēng）態保（bǎo）護森林的更新以及森（sēn）林（lín）的可持續發展等方麵（miàn）都有重要的意義。

結構及（jí）工作原理林木球果采集機器人主要由機械手行走（zǒu）機（jī）構50拖拉機液壓驅動（dòng）係統和單（dān）片機控製係統組成，其中機械手由回（huí）轉盤立柱大臂小（xiǎo）臂和采集爪組成，整個機械手（shǒu）共有5個自由度。在采集林木球果時，將機器（qì）人停放在距母樹35m處，操縱機械手回轉馬達使機械手對（duì）準其中棵母樹，然後單片機係統控製機械手（shǒu）大小臂同時柔性升起（qǐ）達到定度，采集（jí）爪張開並擺動。當對準要采集的樹枝時，大小臂同時運動，使（shǐ）采集爪沿著樹枝生長的方向趨近1.52叫（jiào）然後采集爪的梳齒夾攏果枝。大小臂帶動采集爪按原路向後捋回，梳下枝上（shàng）的球果，完成次采摘。然後（hòu）下降81.2取對準下樹枝（zhī），重複上述動作。連捋數次後，將球果倒人（rén）拖拉機後部（bù）的集果箱中。采完棵樹，再轉（zhuǎn）動機（jī）械手對準下棵。

主要性（xìng）能參數最大工作（zuò）坡度12.

該項目獲國家林業局科技進步等（děng）獎。

新型智能伐根清理機器人結（jié）構及（jí）工作原理伐根清理機器人（rén）由液壓挖掘（jué）機改裝而成，機兩用，全液壓驅動（dòng），計算機控製，具有定（dìng）的視覺功能，將挖掘機的鏟鬥（dòu）卸下，裝上（shàng）機器人的終端執行器伐（fá）根清理旋切頭。該旋（xuán）切頭為筒（tǒng）式結構，由兩個液壓馬達（dá）驅動下端有鋸（jù）齒的圓筒式刀具對伐根進行切削作業，伐根被切斷後，另有液壓缸驅動筒壁內的（de）爪夾具將伐（fá）根夾緊，在大小臂的（de）聯合作（zuò）用下將伐根拔起並堆放到指定的位置。

伐（fá）根清理機（jī）器人的作業程序如下駕駛員操縱液壓（yā）驅動的行走係統進（jìn）人作業現場，手動調（diào）整旋切頭的位置；按（àn）下作（zuò）業啟動（dòng）鍵，機器人進入自動（dòng）作業狀態。計箅機（jī）首先驅動具有六個自由度的機械手回轉掃（sǎo）描，通過攝象機視覺（jiào）功能找到伐根的位置；然後進行伺服定位旋切夾緊拔起歸堆。單片機控製係統安裝在機（jī）器人（rén）的駕駛室內，操作人員利用攝像（xiàng）機和5.5英寸顯器組成的實時監控係統對作業目標伐（fá）根進行搜索。該機器人利用先進的液晶（jīng）顯器，240128丁進行各種信息的顯，克服了利用常規的103信號顯方式隻有（yǒu）少數專業（yè）人員才能理解的缺點（diǎn），各種信息住處可以直接從屏幕（mù）推廣（guǎng）應用（yòng）上讀取。

主要性能參數機械手最大作業半徑（jìng）8m；機械手最小作業半徑4m；旋切裝置最大回轉速度（dù）300rAnin；機械臂回轉速（sù）度5rrain；液壓係統最大工作壓力16MPa；最大作業坡度12；清理伐根最大徑級550mm；清理伐根後坑穴直徑作業效率整車質量整車外形尺寸實驗及應用結果明，這種伐根清理機器（qì）人每台班可清理伐根（gēn）100個左右，是人工挖掘樹（shù）根的50倍。更換不同徑級和長度的旋切提（tí）拔裝置，可用於不同采伐跡地和地域。采用本機器人進行伐根清理對地破壞程度小減少跡地（dì）水土流失有利於采伐剩餘（yú）物的充分利用能夠促進人工更新造林和保護生態環境。

旋切智能定心上木機器人結構及工作原理大型旋切智能定心上木機（jī）器人是以工業攝（shè）像機視頻控製為主，機（jī）械手接觸檢測為（wéi）輔，在保持原木不用轉動的前提下，實現旋切原木的（de）最優定心。這（zhè）套機構和方法可以（yǐ）改變（biàn）目前國際上最先進的激光（guāng）檢測定心使原木旋轉360，由5個激光測距儀采點檢測的方法，既能（néng）大椹度減少檢測儀器的（de）投資，又節（jiē）約能源60.，以上，而且還提了定心精度。

小（xiǎo）型旋切智能定心上木機器人主要應（yīng）用在小徑木旋切芯板的膠合板生產中，是國內應用（yòng）麵最廣的定心機（jī），其生產量大，具有廣闊的推廣前景（jǐng）。它（tā）可以在速旋（xuán）切的過程中實現動態檢測，充分利用小徑木（mù）資源，是旋（xuán）切智能定心上木機器人的普及（jí）型產品。

對智能定心上木機器人的工作要求是先將原木夾起（qǐ），送入由（yóu）兩台（tái）工業攝像機構成的眼睛視野內定（dìng）心。計箅機將根據兩個端麵的形狀和中間（jiān）彎曲的情況進（jìn）行智能上木定心（xīn）的優化計算，找（zhǎo）出最佳的理論中心。

旋切智能定心上木機器人軟件是用國際上最流行的此+6.0開發的。根據實際需要，軟件分為個基本模塊視頻數據采集（jí）處理模塊機（jī）械定（dìng）心參數采集處理模塊定心優化模塊（kuài）和驅動控製模（mó）塊，最後鏈接成可執行程序如（rú），義視頻數據采集處理（lǐ）模塊完成1截麵和（hé）4截麵（miàn）像的采集處理和分析，分別計算出這兩個截麵（miàn）的最大內包羅圓和圓心坐標；機械定心參數采集處理模塊完成2截麵和3截（jié）麵定心參數的采集和處理，根據6點定心理論分別計算出這2個截麵的最大內包羅圓和圓心坐標；定心優化模塊根據（jù）定心優化理論（lùn），由上述4個截麵的圓和圓心坐標計算出最大內包羅圓柱和（hé）旋（xuán）切（qiē）中心坐標；驅（qū）動控製模（mó）塊根據上述計算結（jié）果驅動執行機構，將（jiāng）原木送人旋切機夾緊點夾緊，完成個工作循環。

主要性能參數機器人抓取原木行程（chéng）範圍l.53.2ra；機器（qì）人抓取（qǔ）原木舉升（shēng）範圍（wéi）l.5l.9m；機器人（rén）抓取原（yuán）木直徑（jìng）範圍O.3l.6m；機器人抓取原木（mù）長度範圍l.82.6m；機器人抓取原木最大質量3.0t；機器人視覺定（dìng）心精度1.0mm；經鑒定，該機器人可使單板出材率平均提3.5.我國現有膠合（hé）板廠3000多家，其中有（yǒu）規模可以上機器人的廠家超（chāo）過（guò）300家，這些廠家的平均產量在（zài）8000每，如果按2400元3計算，年增經濟效益可達2.4億元左右，其產業化前景極為廣闊（kuò）。