中国报告大厅网讯，2025年，果园机械行业正迎来前所未有的发展机遇与挑战。随着劳动力短缺和用工成本的增加，传统的人工除草和化学药物除草方式已难以满足现代生态农业生产的需求。在此背景下，果园机械化、智能化管理成为提升果园生产效率和可持续发展的关键。据相关研究显示，果园除草装备正朝着轻量化、多功能、智能化的方向发展，而农机农艺融合技术的发展也成为推动智能除草装备应用升级的重要力量。本文将探讨果园机械除草的发展现状、关键技术以及未来的发展趋势，为行业提供参考。

  一、果园机械除草装备的发展现状

  (一)悬挂牵引式割草机

  《2025-2030年中国机械行业发展趋势分析与未来投资研究报告》指出，悬挂式割草机通过三点悬挂方式连接在拖拉机上，具有作业效率高、地面适应性强等优点。国外的悬挂式割草机主要用于大型牧场，难以直接应用于国内果园除草作业。国内则研发了适合果园除草的悬挂式割草机，如益丰9GXQ—1.4型旋转式割草机，体积小巧、动作灵活，适合果园环境。此外，王永烁等研究人员还研制了果园株间自动避障除草机，通过加装避障机构，解决了果树株间杂草清除的难题。

  (二)骑乘式割草机

  骑乘式割草机因其出色的操作性能和工作效率，受到国内外用户的广泛欢迎。意大利的MaTra系列骑乘式割草机通过操纵杆控制切割高度，能够高效完成杂草清除任务。国内也研发了EGO Z6锂电零转向骑乘式割草机，采用电力驱动和原地转向设计，提高了作业的灵活性和环保性。然而，骑乘式割草机在安全性方面仍面临挑战，特别是在斜坡和复杂地形作业时，翻车事故时有发生。因此，后续研究应重点优化割草机的工程结构，提高驾驶员的安全防护水平。

  (三)履带式割草机

  履带式割草机因其良好的附着能力和较大的牵引力，特别适合复杂地形的果园环境。德国的AS 1000 Ovis RC遥控连枷履带式割草机和Agria 9600遥控履带割草机均表现出优异的作业性能。国内也开展了相关研究，徐鹏等设计了履带式自主除草机器人的行走控制系统，实现了远程遥控和自主作业。然而，履带式割草机在全局定位、自主导航及远程控制的精准性和可靠性方面仍需进一步提升。

  (四)智能割草机

  随着人工智能、计算机视觉等技术的不断发展，智能除草机器人应运而生，推动果园除草技术向自动化、智能化方向转型升级。法国研制的太阳能驱动除草机器人和瑞士的ARA智能除草机器人均实现了杂草的精准识别与处理。国内也在智能割草机方面取得了显著进展，如龙门实验室研发的XKZ—50H型果园智能除草机器人，实现了多机协同作业，提升了作业效能。然而，果园生产环境的复杂性仍为智能除草机器人的研发带来了巨大挑战，未来需进一步完善其环境感知、智能控制和系统决策技术。

  二、果园机械的关键技术与装置研究

  (一)果园机械除草装置

  除草机械的核心部件是刀盘，常见的形式包括圆盘式、滚刀式、往复式和甩刀式等。研究人员通过优化刀盘结构和切割参数，提高了除草性能。例如，马攀宇等设计的等滑切角甩刀式切割器，采用对数螺线作为刀片切割曲线，有效降低了滑切阻力。此外，张雯研制的小型圆盘式割草机，采用双切割系统设计，实现了水平和竖直双向切割，减少了缠草现象。尽管如此，适应复杂环境的多功能切割器仍有待进一步研究。

  (二)果园机械避障技术与装置

  避障技术是果园机械除草作业的关键之一，分为接触式避障和智能避障两种方式。接触式避障技术主要依靠机械感应触杆和液压控制系统实现避障作业。例如，张晋等设计的果园株间自动避障装置，通过液压控制系统驱动机具横向移动，实现避障功能。智能避障技术则依赖于机器视觉、传感器检测和GPS导航定位技术。史璐等基于激光雷达测距技术，融合矢量场直方图算法和动态窗口算法，实现了果园割草机的智能避障控制。耿乾等则设计了基于视觉传感器和激光雷达传感器融合的避障装置，提高了避障运动导航的精准性和稳定性。

  (三)果园机械仿形技术与装置

  仿形技术能够根据地形起伏调整割台高度，确保杂草割茬高度的一致性。机械仿形主要通过机械提升装置实现，而液压仿形则通过液压装置控制切割器升降。国外的Kverneland 4332 LR型割草机和53100 MT VARIO BX型仿形割草机均采用了先进的仿形技术。国内也在仿形技术方面开展了研究，马攀宇等将割刀架与仿形轮结合，实现了较好的仿形效果。然而，国内仿形割草机在稳定性和智能化方面仍与国外存在差距，未来需进一步优化仿形机构设计，提高其适应性和可靠性。

  (四)果园机械导航技术

  自主导航是果园智能除草机器人的关键功能之一。目前，导航定位技术多采用GNSS、激光雷达、机器视觉和惯性导航等方法。Raikwar等提出了一种基于行走底盘运动学模型的导航算法，能够在GNSS信号受限的环境中继续工作。刘超等采用三维激光雷达与优化DBSCAN算法相结合的方法，实现了果树的精确定位。褚福春等则利用多传感器融合技术，开发了适用于果园机器人的高精度导航系统。尽管如此，现有果园定位方法的精度和稳定性仍需进一步提高，以满足复杂果园环境下的作业需求。

  三、果园机械存在的问题及发展建议

  (一)存在的问题

  尽管我国果园机械除草技术发展迅速，但仍存在一些问题。首先，果园机械与农艺的融合度较低，果园建设布局不规范，机械化基础条件滞后，导致除草机械作业难度大。其次，果园机械装备的稳定性和可靠性不足，结构设计不合理，材料性能差，制造工艺不规范，影响了装备的使用寿命和作业效果。最后，果园机械的智能化程度不高，精准定位、作业调度和自主系统构建等方面仍面临诸多技术难题。

  (二)发展建议

  增强果园机械与农艺的融合度：推进果园宜机化改造，建设标准化果园，培育适于机械化作业的果树品种。果园机械行业发展现状分析指出，加强果园数字化基础设施建设，构建果园数据库和信息服务平台，为智能农机的发展提供数据支持。

  提高果园机械装备的稳定性和可靠性：优化机械装备的结构设计，选用优质材料和精密制造工艺，突破关键零部件的技术瓶颈，建立完善的质量管理体系，确保装备的长期稳定运行。

  提升果园机械的智能化水平：加快多传感器融合技术的应用，提高除草机器人的定位精度和环境感知能力。突破多机协同和调度技术，提高作业效率。加强软硬件控制平台设计和智能控制算法优化，提升果园除草机器人的智能化决策水平。

  四、总结

  2025年，果园机械行业正朝着智能化、多功能和高效能的方向快速发展。通过不断优化除草装备的设计和关键技术，果园机械在提高作业效率、降低劳动强度和保护环境方面发挥了重要作用。然而，果园机械的发展仍面临诸多挑战，如农机农艺融合度低、装备稳定性和可靠性不足以及智能化水平不高等问题。未来，随着人工智能、物联网和大数据等前沿技术的深度融合，果园机械将迎来更加广阔的发展空间，为果园的可持续发展提供有力支持。