农业机器人移动机构研究综述

农业机器人技术近年来得到了广泛的研究，根据农业机器人的移动方式分为复合式移动机构和单一式移动机构。文章对农业机器人各移动机构优缺点进行了分析并列举国内实例得出不同环境下农业机器人所适用的行走机构。

随着科技和计算机技术的高速发展，农业生产系统中广泛应用了移动机器人技术[1]。农业生产模式和新技术的应用促进了农业机械的更新和发展。

农业机器越来越受到农业人口较少的发达国家的重视， 也成为国际农业装备产业技术竞争的焦点之一。

目前我国与西方国家还有较大的差距， 但是随着我国农业机械化的发展， 以及国家对于农业机械智能化的投入力度。

我国的农业机器人正向着自动化和智能化发展。

农业机器人技术的前景也将十分广阔[2]。近年来，农业机器人技术得到了国内外学者的广泛关注，而移动机构作为农业机器人的最主要的结构之一， 决定着农业机器人的工作环境以及工作效率， 也是国内外学者的研究热点。

目前， 农业机器人的移动方式分为复合式移动机构以及单一式移动机构。

单一式移动机构包括轮式、履带式以及足式移动机构， 而复合式移动机构包含轮履复合式、轮足复合式、履足复合式和轮履足复合式移动机构。

农业机器人行走机构的研究是农业机器人发展的必经之路， 汇总分析我国农业机器人移动机构发展现状以此来为我国农业机器人发展提供借鉴与参考，对我国农业机器人行走机构技术加以展望。

2. 农业机器人移动机构发展现状 2.1. 单一式行走机构 单一式行走机构是小型农业机器人的常用移动机构，根据应用环境和操作方式主要分为轮式移动机构、履带式移动机构以及足式移动机构。

2.1.1. 轮式移动机构 轮式移动机构是目前机器人研究与开发的常用结构之一，主要运用于较为平坦的工作环境，具有较高的移动速度， 且相对于其他移动方式， 轮式移动机构控制方式较简单， 因此被广泛应用于农业、家庭、娱乐等相关领域。

轮式移动机器人按照车轮数目可分为单轮滚动机器人、双轮移动机器人、四轮移动机器人、多轮移动机器人[3]。其中最常用的机构包括由主动轮与万向轮组成的三轮式移动机构和四轮驱动的四轮式移动机构。按照机械结构将其转向方式概括为3 种：铰接式转向、差速转向和车轮转向。车轮转向主要包括二轮转向、四轮转向、蟹形转向和原地旋转4 种转向控制方式[4] (如图1 所示)。

(a) 二轮转向 (b) 四轮转向 (c) 蟹型转向 (d) 原地转向 Figure 1. Common steering modes of wheeled agricultural robots [4] 图1. 轮式农业机器人常见转向方式[4]