机器人博览＿中国科普博览

伐根机器人

　　我国是一个少林的国家，森林覆盖率仅为13.92%，在世界各国中排120位。我国人均森林蓄积量为9.8立方米，远远低于世界林业发达国家水平。为克服我国的森林资源危机，改进森林资源利用，充分发挥林地效益，其重要途径是：一、充分利用森林采伐剩余物；二、培育优质工业用材林。

伐根机器人

　　在采伐剩余物中，伐根占有相当大的比重。伐区的伐根蓄积量很大，用途广（伐根可用于硫酸盐纸浆生产，微生物工业和制造木塑料等）。将伐根取出利用，经济效益极为可观。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损害树木的病虫害和真菌。在我国原始林区和人工林中，伐根清理很少，一般留在采伐迹地任其腐朽，所以伐根清理是高效地利用伐区剩余物和伐区迹地更新造林的关键。

　　目前，在我国伐根清理中应用的各种方式、方法都存在着劳动强度大，作业安全性差，作业效率、经济效益低、环境生态效益差等问题。国外的伐根清理机械共同特点是功率大但价格昂贵，国内无法引进推广。为了解决这个问题，针对国内外伐根清根机械的情况，结合我国的国情和林情，东北林业大学研制了一种先进、经济适用、效率高、对地表破坏程度小、伐根收集率高、清除伐根程度符合森林更新要求、对环境没有污染的智能型伐根清理机器人。使用智能伐根清理机器人，在一个停靠位置，即清理周围半径8m范围内的伐根，是人工挖根的50多倍。同时地表坑径小利于造林，减少了采伐迹地水土流失，减轻了劳动程度，保证安全作业，有显著经济效益、生态效益和社会效益。

　　智能型伐根清理机器人主要由行走机构、机械手、液压驱动系统和控制系统等组成。其中机械手安装在具有行走功能的回转平台上，由回转盘、大臂、小臂和旋切提拔装置组成。为能实现在各种不同坡度、地型进行清理伐根，机械手具有六个自由度。旋切提拔装置由万能切刀、提拔筒、四爪抓取机构等组成，在液压系统的驱动下可以实现各种俯仰、旋转、抓取。该机器人的驾驶室内利用摄像镜头和显示器组成实时监控系统对作业目标进行搜索，操作人员可以在机器人驾驶室内即可进行伐根清理作业。

　　使用智能型伐根机器人促进人工更新造林保护生态环境具有现实的意义和实用价值，该机器人在林业生产，城市建设绿化，输变电线路改造与建设等方面具有广阔的应用前景。