农业的发展离不开农机装备的支持,农机装备的发展有助于促进农业机械化的发展步伐。田间生长的杂草是阻碍庄稼生长的因素之一,行间除草机具能够有效的去除行间生长的杂草,除草率可达90%以上。对于去除行内苗株间生长的杂草是目前研究的一大热门课题,苗间机械除草工作的难题在于避免除草过程中对苗株造成伤害。苗间机械除草装备的苗间除草工作离不开智能化控制技术的支持,首先需要利用视觉识别系统识别出苗株保护区域和保护位置分布,通过智能控制系统控制机构完成确定的相对运动。智能化的苗间机械除草装备不同于普通的农机装备,因此需要根据其工作特性,设计出能与视觉识别系统、智能控制系统、液压系统相配合使用的结构方案,使苗间除草装备在有效避苗的基础上,高效的去除苗间杂草。本文主要介绍了田间机械除草装备的国内外发展概况,以Garford蔬菜苗间除草机器人为参考对象对苗间机械除草装备进行了结构设计与研究。根据苗间机械除草装备的工作任务和技术参数要求,提出了装备的整体原理方案。根据除草装备的工作特点,提出了机械结构方案,采用Solidworks对结构方案进行建模。同时对关键机构进行了详细设计和细节优化,以保证装备具有良好的工作性能。利用有限元分析ANSYS软件对所设计机械除草装备梁架结构几种不同的工作状态进行了强度分析,并得出梁架结构前六阶的模态振型;对横移机构和转向机构的关键部件进行了静力学强度分析,以却保装备机械结构强度满足工作要求。苗间除草铲具有特殊的结构参数,同时还需要合理控制规划苗间除草铲的运动轨迹来实现除草避苗工作,提高田间除草工作效果,减轻人工劳动强度。使用Matlab软件建立数学模型,优化出苗间除草铲的结构参数,使其行间除草覆盖率可达92%,并规划出其运动轨迹。