森林工程

作者：孟宇鑫,李文彬,徐道春,白效鹏,张天雨

单位：；林业装备与自动化国家林业和草原局重点实验室（北京林业大学），北京 100083；

关键词：草坪维护机器人,草坪打孔,装置设计,试验设计,峰值扭矩,影响因素,方差分析,参数优化

基金：国家重点研发计划课题(2018YFD0700601);北京林业大学优秀研究生导师团队资助项目(YJSY-DSTD2022009)

为探究麻花钻头的打孔参数（孔径、孔深）、土壤含水率以及土壤硬度对打孔峰值扭矩的影响规律，利用自制的打孔扭矩试验台进行单因素和多因素试验。试验结果表明，峰值打孔扭矩与土壤含水率呈线性减小关系，与土壤硬度、打孔深度以及打孔直径呈线性增长关系。对回归模型进行优化分析，在给定因素水平范围内得到最小峰值扭矩打孔参数组合为土壤含水率28%、打孔直径10 mm、打孔深度6 cm，峰值扭矩为0.3 N·m；最大峰值扭矩打孔参数组合为土壤含水率20%、打孔直径 14 mm、打孔深度10 cm，峰值扭矩为0.8 N·m。峰值打孔扭矩的预测值与实际值偏差小于4%，打孔参数结果可靠。研究结果为后续草坪维护机器人的打孔钻头动力选型提供理论依据。

来源：2025年第2期

《森林工程》期刊编辑部

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