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我國是一個少林的國家，森林覆蓋率僅為13.92%，在世界各國中排120位。我國人均森林蓄積量為9.8立方米，遠遠低于世界林業(yè)發(fā)達國家水平。為克服我國的森林資源危機，改進森林資源利用，充分發(fā)揮林地效益，其重要途徑是：一、充分利用森林采伐剩余物；二、培育優(yōu)質(zhì)工業(yè)用材林。
伐根機器人
圖1 伐根機器人
在采伐剩余物中，伐根占有相當大的比重。伐區(qū)的伐根蓄積量很大，用途廣（伐根可用于硫酸鹽紙漿生產(chǎn)，微生物工業(yè)和制造木塑料等）。將伐根取出利用，經(jīng)濟效益極為可觀。伐根清除后的林地易于人工更新造林，并可以清除繁殖在伐根上損害樹木的病蟲害和真菌。在我國原始林區(qū)和人工林中，伐根清理很少，一般留在采伐跡地任其腐朽，所以伐根清理是高效地利用伐區(qū)剩余物和伐區(qū)跡地更新造林的關(guān)鍵。
目前，在我國伐根清理中應用的各種方式、方法都存在著勞動強度大，作業(yè)安全性差，作業(yè)效率、經(jīng)濟效益低、環(huán)境生態(tài)效益差等問題。國外的伐根清理機械共同特點是功率大但價格昂貴，國內(nèi)無法引進推廣。為了解決這個問題，針對國內(nèi)外伐根清根機械的情況，結(jié)合我國的國情和林情，東北林業(yè)大學研制了一種先進、經(jīng)濟適用、效率高、對地表破壞程度小、伐根收集率高、清除伐根程度符合森林更新要求、對環(huán)境沒有污染的智能型伐根清理機器人。使用智能伐根清理機器人，在一個停靠位置，即清理周圍半徑8m范圍內(nèi)的伐根，是人工挖根的50多倍。同時地表坑徑小利于造林，減少了采伐跡地水土流失，減輕了勞動程度，保證安全作業(yè)，有顯著經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益。
智能型伐根清理機器人主要由行走機構(gòu)、機械手、液壓驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。其中機械手安裝在具有行走功能的回轉(zhuǎn)平臺上，由回轉(zhuǎn)盤、大臂、小臂和旋切提拔裝置組成。為能實現(xiàn)在各種不同坡度、地型進行清理伐根，機械手具有六個自由度。旋切提拔裝置由萬能切刀、提拔筒、四爪抓取機構(gòu)等組成，在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動下可以實現(xiàn)各種俯仰、旋轉(zhuǎn)、抓取。該機器人的駕駛室內(nèi)利用攝像鏡頭和顯示器組成實時監(jiān)控系統(tǒng)對作業(yè)目標進行搜索，操作人員可以在機器人駕駛室內(nèi)即可進行伐根清理作業(yè)。
使用智能型伐根機器人促進人工更新造林保護生態(tài)環(huán)境具有現(xiàn)實的意義和實用價值，該機器人在林業(yè)生產(chǎn)，城市建設(shè)綠化，輸變電線路改造與建設(shè)等方面具有廣闊的應用前景。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號