针对天然橡胶等林地间歇性减施肥料的实际需求，在有色缓施颗粒肥物化性能基础上，以单因素实验法指导,设计并验证了一种六自由度刮板式排肥机构的精准性，基于时间延时规划的方式，将传感器检测和驱动模块进行关联控制实现了间歇式施撒的柔性运动系统；利用双目视觉识别定位技术,在下肥位对排控效果进行过程监测与评价,实时观测施肥信息,实现了数据监测与控制预警和均匀度评价的有机统一。通过系统集成，最终定型林地精准精量排控肥的优化模式,该模式对实现精准农业意义上的精量控制有重要借鉴意义,有助于促进智能农机具发展步伐,达到田间管理节本增效的目的。

    （1）精量排肥控制机理研究 在有色缓施颗粒肥物化性能基础上，创新设计了一种六自由度刮板式排肥机构，以单因素实验法指导,分析了刮板式排肥器填充系数、排肥器转速、肥箱结构参数、排肥器壳体内的压力以及肥料与肥箱内侧壁的摩擦系数等因素与肥料的物料特性（外形形状、颗粒大小、流动性等）间的响应关系；经测试试验明确：刮板宽度（p＜0.01）对排肥均匀度具有极显著性的影响；刮板角度、前进速度（p＜0.05），对排肥均匀度具有显著性的影响；圆盘大小、圆盘转速对排肥均匀度无显著性影响。

    （2）时间规划机构及关联控制作业系统设计与仿真分析 针对天然橡胶等林地间歇性减施肥料的实际需求，提出了基于时间延时规划的方式，将传感器检测和驱动模块进行关联控制实现间歇式施撒的柔性运动控制。验证了传感器检测到树干（障碍），然后延续2s后驱动肥盘转动下肥，实现间歇式精准施肥。在树林环境中，工作时传感器随整机移动，监测目标（树木）不动。主要工作方案为：A1激光传感器检测树体（检测到障碍即反馈信号），A2下肥监测传感器监测下肥连续情况（采用压力传感器，依托肥料自由落体重力感知）-----PLC逻辑控制（1.检测到有A1信号后，延迟xs后开始驱动电机B1；2.电机B1驱动开始的前提下，A2监测信号有效，且xs后监测不到肥料信号，报警器B2工作；3电机B1工作时转速3挡可调）------输出部分电容屏控制（显示电机转速，3挡的调速按钮及必要的时间等常用信息）。 经验证试验，在成龄橡胶树林间环境，采用远距离TOF传感器，基于单片机系统可以实现基于时间规划机构与关联控制作业之间的柔性运动系统，从而有效达到间歇性减施和缓解因地形环境的震动影响，刮板式精量排肥控制模型基本定型。

    （3）基于视觉基础的排肥均匀性与稳定性评价 为进一步匹配间歇施肥的精准和稳定性，采用了排肥流速图采集与视觉分析方法，总体技术方案为：肥料下落过程中（搭载背景色），CCD相机同一位置连续拍照（图像重叠度1/4—1/2）--照片信息传输给工控机--图像预处理（色泽区分及灰度处理）--感兴趣区域设定--特征提取与拟合（带有颜色的肥料比例和灰度重点比例提取）--图片提取信息要素传输至PLC控制器--评价依据设定（拟合百分比按照比例划分为0-9的信号）--PLC逻辑运算（单张相片的拟合比相加/相片总数；满10张为基础分析单元）--显示屏实时显示流量百分比（带波动轨迹线图，可按时间节点回查数据）--流量低于30%开始报警（比例可设定），最后综合分析图像智监施肥的均匀性。

    经试验比对，双目视觉技术基本实现了排肥均匀度的实时监测，但针对田间运作环境下光源变化/震动/与控制系统兼容性/防尘/防水/防碰等复杂因素对于系统稳定性的影响及优化措施还有较大研究空间。

    通过项目的实施已完成科技论文3篇，申请发明专利3项（授权1项），登记软件著作权2项，培养人才2人。