电液推杆闸门农业机器人——四脚农

嘉宾简介

廖建群，女，58电液推杆岁，大学文化，工程师，中国共产党党员。从事农业机械研发、智能设备制造工作多年。

曾任宁乡拖拉机厂（98年改制已不存在）技术部主任、常务副厂长等职务。1996年至2004年创办长沙欧陆科技实业有限公司任董事长，生产经营智能装裱设备；2005年至2007年创办长沙桑铼特农业机械设备有限公司任董事长，生产经营丘陵盘式拖拉机,后任总工（2010年至2012年）等职；2007年至2009年受聘于北京丰茂植保机械有限公司湖南分公司任经理，负责研究开发植保机械；2013年至2014年受聘于长沙星聚农业机械设备有限公司任副总经理兼总工，负责履带式拖拉机的产品研发、图纸设计、及工艺设计。

近10年，申请针对山区、丘陵农机专利共15项，其中发明专利4项。前10项已转化成产品，并进入农机推广目录。早在2008年便开始对山区丘陵区域自走式农机的底盘技术研发，特别是水田中期管理、山地行驶方面进行研究，现已形成本人的第⑾、⑿、⒀项专利技术。

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引言

现有自走式农机体积、重量太大，无法适应南方丘陵山区弯道绵延,电液推杆坡度大、面积小的地块。丘陵、山区要实现真正意义上的农业机械化，最缺的是什么技术？大家已清楚地认识到：缺失底盘技术。

针对国情，研发一种水田及山地自走式 母机，作为实现水田及山地农业机械化作业的通用底盘，解决水田及山地经济作物耕种、田间管理、收获运输的课题于2007年被提出。

第一章 概要

1.1四脚农机的各实施主体

所述四脚农机包括:铰接式高地隙山地/水田拖拉机、铰接式山地拖拉机、履带式水田拖拉机，及后续研究扩展的四脚农机衍生产品。

1.2项目简介农业机器人——四脚农机项目实施分两个阶段进行。

第一阶段：发明专利产业化，诞生创新产品：⑴铰接式高地隙山地/水田拖拉机、⑵铰接式山地拖拉机、⑶履带式水田拖拉机三种产品。

项目第二阶段任务：⑴研究四脚农机的伺服控制系统（人机接口、轨迹控制、动作协调及其他信息交换、计算机）、感知系统（各类传感器）、分析决策智能系统（软件）；⑵四脚农机系统应用集成、安装、调试，以满足生产需要。

1.2.1四脚农机产品的技术特征

㈠、四脚农机具有一种底盘，一种变速器电液推杆专利要求的所有技术特征。

㈡、四脚农机是在铰接式底盘全档位四轮同步行驶的技术条件下,增设四脚步行机构、变距系统、高地隙全驱传动系统、液压控制系统、四轮转向电控系统而成。

㈢、四脚农机产品积木式设计可组装成多项产品其⑴整机装备型式：为铰接式高地隙全驱拖拉机，在其设计范围内，可无级调整地隙高度，无级调节车轮距离；⑵基础产品型式：为铰接式山地拖拉机；⑶拆分拓展产品型式：为履带式水田拖拉机，三者在不同的使用环境均具有良好的稳定性、通过性及对山地水田的适应性。

㈣、信息化、智能化。对多功能的、多自由度的四脚农机产品进行自动定位控制、实现重复编程，赖以完成各种作业的自走式农业机械实体——农业机器人。

1.2.2四脚农机项目产品创新点

相比现有技术，项目产品拓展了农机底盘的使用空间，提高了拖拉机对工作环境的适应能力和设备利用率，有如下创新点：

1.2.2.1首次在高地隙自走式底盘上引入传动腿概念

1.2.2.2采用高地隙全驱机械传动系统1.2.2.3采用动态结构设计

1.2.2.4采用柔性机械传动方法释放内部功率流

1.2.2.5铰接式底盘四轮任意时段同步驱动，后车PTO/电液推杆三点悬挂结构1.2.2.6模仿动物行为设计，控制传动腿、蟹脚动作1.2.2.7立式变速箱，多点、多扭矩动力输出，前/后动力输出差速设计

1.2.2.8采用宽幅变距系统（调节轮距）

1.2.2.9机-电-液自动控制→→→信息化、智能化

1.2.2.10传动腿通用性设计，可挂接在任意一款自走式底盘上

1.2.3项目实施第二阶段本阶段主要对多功能的、多自由度的四脚农机进行研究，使其实现自动定位控制、可重复编程赖以完成各种作业的自走式农业机械实体——农业机器人。

（一）农业机器人的组成 （见下图）

（二）农业机器人各组成部分的关系（见下图）

本案在条件具备时启动，详细方案另述。

农业机器人是什么样的？

在第三届中国农机高端论坛上，中国农业大学工学院张铁中教授作了题为《农业机器人离我们有多远》的演讲，告诉我们农业机器人是什么样的:农业机器人，其实就是融合了机械技术、自动控制技术和图像处理技术等，能够进行农业相关作业自动化的机械或装置，并不一定是要像人一样有胳膊有腿的机器人。现在已经到了可以大力发展农业机器人及其技术的时候了。

随着山区、丘陵区域自走式底盘问题的解决，底盘功能不断拓展，有必要加快实现信息化、智能化。项目农业机器人——四脚农机电液推杆可发展为采摘机器人、自动导航作业机器人、植保机器人………等农机装备。

就环境保护而言，实现化肥、农药的精量化、少量化使用，一种底盘载喷雾植保装备作业，实现对靶精准施药降低环境污染成为可能。

多年来，中国民族农机在测绘模仿国外品牌产品中立足，约束和局限了自己的思维。在当前供给侧改革之时，企业应当积极思考怎样针对自己的情况进行结构性改革。事实说明：通过符合企业结构的源创新产品进行结构性调整，应该是上上之策。农业机器人——四脚农机产业化、信息化、智能化项目恰逢其时。欢迎相关企业咨询了解并合作。

1.3农机行业形势

1.3.1国内农机总形势

根据2010年7月国务院发布的《关于促进农业机械化和农机工业又好又快发展的意见》，到2020年我国农机总动力要达到12亿千瓦，耕种收综合机械化水平达到65%。要实现这个目标，10年内我国将增加农机总动力3.8亿千瓦，耕种收综合机械化水平要提高3.8个百分点。

2015年农业装备进入中国制造2025电液推杆重点发展10大领域。农业装备是融合生物和农艺技术，集成机械、电子、液压、信息等高新技术的自动化、信息化、智能化的先进装备，发展重点是粮、棉、油、糖等大宗粮食和战略性经济作物育、耕、种、管、收、运、贮等主要生产过程使用的装备。要求农业装备产业拓展领域、增加品种，并加快向自动化、信息化、智能化发展。

从投资机会来看，未来整体综合机械化率继续较快提升是个必然。但更大的着眼点还是顺着三条主线：进口替代机会、山区丘陵和部分作物机械化率较低带来的机会、农机走出去的机会。山地丘陵综合机械化率低、水稻田、棉花、蔬菜、莲藕、甘蔗、红枣、水果、油茶、竹木之类常见作物机械化率很低甚至是空白，市场呼唤农机填补机械化真空，为国产农机另辟蹊径寻找自己的发展空间打开了一扇门。当然，我们也不会放弃对创新的追求、对技术的改进、对品质的提升。

拖拉机市场作为成熟的市场，正处于急剧转型阶段，市场变数增多，企业面临着十分复杂而严峻的市场形势。尤其是产能严重过剩，中低端产品市场竞争激烈，风险加剧。为控制经营风险，许多企业加大市场管控力度，提升运行质量成为首要选项。这一变化与利润大幅攀升遥相呼应，宣示了拖拉机行业开启了一个崭新的发展阶段，即效益型增长之路。

1.3.2粮食作物生产全程机械化情况

中央提出加快推进粮食作物生产全程机械化是四化同步推进的重要内容。就粮食而言，最薄弱的滞后环节玉米机收和水稻机械种植都取得了突破性快速发展。电液推杆

1.3.3水稻生产全程机械化情况

水稻机械种植难度很大，从2009年起已沦为三大粮食作物耕、种、收机械化环节中，机械化水平最低的瓶颈环节。2012年我国水稻机械种植在北方稻区获得突破，其水平已达31.7%，水稻耕种收综合机械化水平在三大作物中也是最低的。

1.3.4中西部地区农业机械发展倾向

顶层设计原则：引导丘陵山地农机化生产向省力、高效、有序的方向发展。

下面借用吉峰易购《山区丘陵讲课》的几张图片作进一步了解。

（一）国家大力支持山区丘陵和水田机械发展

（二）山区丘陵和水田机械发展空间巨大

（三）丘陵山区耕种地机械、田间管理机械发展展望

第二章 创造发明的背景电液推杆

2.1问题引导电液推杆

电液推杆

从上表可知： 目前，山区、丘陵地域推广使用的农用机械为什么多为步进式农机，要实现真正意义上的农业机械化，还缺失在电液推杆15°～25°（含25°）耕地坡度环境下能承载农机具自走作业的底盘。

由于丘陵山区地域的特殊性，在解决机械关键技术难题上，一直处在技术引进、吸收、创新阶段。日、韩及我国台湾，虽单位耕地面积农业机械拥有量大，但年作业量少，另外，还有些水土不服，价还高。农业机械利用率低是引进产品水稻生产机械化中的共性问题。电液推杆

问题来了：⑴自走式底盘在15电液推杆°～25°（含25°）耕地坡度环境下的通过性、稳定性；⑵作业底盘的全年利用率。

电液推杆2.2技术冲突要攻克丘陵山地及水田中耕自走式底盘技术，得找出自走式底盘运行环境下主要技术冲突：

㈠ 机器在丘陵山地及水田中的通过性：主要触及纵向堕坡、横向侧坡行驶环境下机器的稳定性；水田深泥脚情况下底盘能浮行自走；植物高度不等情况下底盘离地高度的匹配；植株行距变化的情况下底盘轮距的匹配。电液推杆

㈡ 机器在丘陵、山地环境中换田作业或换行作业：田块小、田间道路狭窄怎样使自走式机器转向；在上下田块平面高差300电液推杆～400mm环境下怎样使机器自走越沟过埂；

㈢ 农事作业时间短、量少怎样提高机器的年利用率和年收益率。电液推杆

电液推杆㈣ 其他：机器、安全生产、工况速度、人机一体及工作效率等。

2.3创新技术的产生电液推杆

电液推杆2.3.1创新研究过程根据以上问题：⑴自走式底盘在15°～25°（含25°）耕地坡度环境下的通过性、稳定性；⑵作业的底盘的全年利用率。及找出的技术冲突展开研究，采取如下措施：

2.3.1.1电液推杆确定采用铰接式全驱底盘作为基础底盘

为什么要采用铰接式底盘电液推杆，铰接式底盘具有哪些结构优势？

答：电液推杆铰接式底盘由于铰接牵引器的嵌入使底盘获得如下功效：

a.横向使前车、后车相对于自身轴线可作一定角度的左右旋转，使前车/后车的车轮紧贴山坡或丘陵起伏的地面滚动；电液推杆

b.纵向使前车、后车沿着自身轴线获得小角度的上下折弯摆动，使前车/后车车轮紧贴坑洼的地面转动，取得优于整体底盘的通过性；

c.铰接式底盘通过左右折腰实现转向，能获得小于整体底盘（相关技术参数接近）的转向半径；

d.铰接式底盘的前车（主机），组装生产其它自走式农机产品；

e.铰接式底盘的后车可根据不同农事需要配置（多功能）。

电液推杆2.3.1.2引入传动腿概念所述传动腿分别悬挂装于铰接式全驱底盘的前车、后车变距系统的左、右胯架内与前后轮轴联接。所述传动腿包括：大腿、小腿、蟹脚，传动腿的小腿通过螺栓固装于大腿下侧，蟹脚通过轴承组、立轴垂直固装于小腿下方，蟹脚动力输出端装设轮轴，行走轮系装设在蟹脚轮轴上。这种设计有助于拖拉机跨越田埂、纵向堕坡行驶、横向侧坡行驶，并能获得良好的稳定性；有助于解决高地隙底盘工作中的相关技术难点。

2.3.1.3采用高地隙全驱柔性机械传动系统现今，国内高地隙底盘多是引用日、韩技术，全液压四轮同步驱动。但存在以下不足：①机体易发生转向滑移；②功率损耗，传动效率降低。为了消除这些不足，本项目产品采用柔性机械传动系统，它由前驱系、后驱系、腿脚传动系组成。提供底盘四轮驱动、四轮转向功能。赋予拖拉机横向蟹行、原地转向特性。

2.3.1.4采取动态结构设计方法提高设备的年利用率电液推杆㈠、产品间可型式转换：如以上⑴铰接式高地隙山地/水田拖拉机 ⑵铰接式山地拖拉机两种产品型式，可相互转换状态：在⑵的型式上，挂装传动腿，加装高地隙调节机构和轮距调节机构、四轮转向电控系统，就可转换成⑴的产品型式；反之亦然。㈡、产品间可拆分拓展：如以上⑶履带式水田拖拉是⑵铰接式山地拖拉机的前车+传动腿+机架+履带行走机构+三点悬挂PTO结构组装而成。㈢、传动腿通用设计：传动腿作为一个独立的产品进行设计，可配套其他自走式底盘，使其转化成高地隙底盘和山地农机底盘进行农事作业。

2.3.2改进提高

2.3.2.1实现四轮任意时段同步，在节能降耗的同时提高底盘的通过性先看看现有技术铰接式四轮驱动拖拉机或全液压四轮驱动田间管理机存在的现象（用户信息：在正常驾驶的情况下）：现象一：铰接式四轮驱动拖拉机行进中，前轮或后轮产生间断拖痕，检查轮胎，台面被严重擦伤；现象二：铰接式四轮驱动拖拉机转向时发生转向滑移；现象三：全液压四轮驱动田间管理机转向时发生转向滑移；

分析一：铰接式四轮驱动拖拉机，在理论计算上四轮线速度一致或很接近，但在底盘运行环境中，以下参数随时都在发生变化：如①各驱动轮承载负荷；②胎压及轮胎的径向、周向变形和滑转程度；③车轮与路面附着条件的差异以及土壤的垂直变形不一样等；这些变化的因素，使行进中的前轮与后轮间，产生间断性的闪时不同步。

分析二：液压四轮传动是通过高压油驱动四个马达实现的，但由于液压系统的滞后性导致四轮传动闪间不同步。

结论：电液推杆这种前轮与后轮间产生间断性的闪时不同步，导致底盘产生内部功率流，其产生的力大于车轮与地面的摩擦力时，车轮闪时制动，在与地面摩擦或滑移的过程中得以释放，而此时轮胎严重擦伤或底盘转向滑移。

改进措施：底盘设计采用专利一种变速器技术，通过传动系统内部功率释放点，有效消除前、后轮间产生的这种内部功率流，实现四轮任意时段同步。

2.3.2.2降低两履带底盘的功率损耗，提高底盘运行质量

近年南方开发了履带式轻型拖拉机、自走式履带旋耕机两者都用于水田旋耕。但使用过程中存在以下的现象。

现象一：履带底盘最小半径转向时,履带横扫泥浆，使田块出现局部泥浆堆积。严重时出现履带脱轨，导致机器深陷水田不能自拔。

现象二：履带式轻型拖拉机断半轴。

现象三：履带式轻型拖拉机大牛拉小犁现象，过田埂困难。

分析一：上两款机型转向原理是依靠分配两侧履带不同的驱动力，使两侧履带具有不同的行驶速度，实现机体转向，其转向原理见履带底盘转向原理图、受力分析见履带底盘转向阻力分布图。

履带底盘转向原理图

履带底盘转向阻力分布图

当V2=0电液推杆时，内侧履带停止不动，在外侧履带的带动下将绕自己的质心旋转而将泥浆扫起。此时所有动力都由外侧半轴输出，外侧半轴承受着2倍的负荷，随着泥浆的堆积负荷不断加大，导致以上现象一和现象二的产生。

结论一：从履带底盘转向原理图、 履带底盘转向阻力分布图两图可知：当V2=－V1时，两履带实现正反转，产生的横向力矩相互抵消。也就是说，要解决现象一的问题，必须解决履带拖拉机两履带能正反转的技术问题，现象一解决后，现象二便不复存在。

目前国内外履拖实现两履带正/反转的技术方案，大多都是采用液压传动系统驱动行星齿轮汇流转向，结构复杂，造价高，不太适宜我们相对贫困的山地、丘陵区域。

分析二（对现象三）：进口设备多采用液压传动，特别是在田间管理机四轮液压传动系统的应用和近年国内履带式底盘无极变速液压传动系统的应用。液压传动虽有机械传动不可比拟的优势，但将其用于底盘行走驱动上（尤其是在南方高温下作业的农机底盘上）就不太理想了。

原因之一：液压传动用于底盘的传动系统，其热效应（油温随工作频次的增加不断升高）致使传动效率大幅降低；此现象在南方履带式拖拉机上表现突出，有违节能减排的宗旨。

电液推杆原因之二：南方履带式轻型拖拉机，设计时主要考虑轻型化，附着力不足，牵引力不大；另一方面，设计忽略了该机是属牵引作业的拖拉机（非整体结构），其拖拉机挂接旋耕机后，整个装备的重心位置多在履带接地长度中点的后面，这样就出现拖拉机翘头现象；拖拉机翘头行驶缩短了履带接地长度，既降低了拖拉机的牵引力。同时又使机体下陷，阻力增加；另外，拖拉机上坡的稳定性降低，拖拉机过田埂时，履带前端没有足够的附着力，不能顺利越过。

结论二：①农用自走底盘行走驱动的动力传递，不宜采用液压传动方法（有制冷降温措施的除外）；②履带式拖拉机不同于整体式履带旋耕机，设计时应与配套旋耕机一起进行稳定性计算。

改进措施：㈠采用一种底盘传动腿技术，实现两履带正反转。提高底盘运行质量。㈡采用 一种变速器 专利技术，利用机械传动系统，提高履带底盘传动效率，降低底盘功率损耗；

2.3.3创新总结和展望

2.3.3.1创新体会坚信外国人能做到的，中国人一定能做到，只不过是去做了没有，是否尽心尽力，持之以恒，坚持不懈地做。赞赏是在鼓励，批评是在帮助，它提醒我寻找到更佳技术方案。

2.3.3.2 创新是一种技术积累近10年来不断努力、探索，随着工作的展开相继申请专利共15项，其中发明专利4项。

2.3.3.3山区、丘陵自走式底盘设计总结电液推杆㈠山区、丘陵自走式底盘四驱行走系统的动力传递，最好采用机械传动，这样传动效率高，直接无滞后；维修保养及使用成本远比液压元件及高压密封件的费用低。㈡山区长坡环境下要充分考虑变速箱的润滑，否侧易出现上坡前部缺油、下坡后部缺油，烧坏传动件的现象。㈢国家提倡节能减排，农机设计应重视提高农机设备的动力利用率，降低设备自耗。㈣应考虑农机的年利用率，既可给农民增效，又能降低固定资产投入，促使农民将本不多的钱用于多购农具，同时节约停放场地。㈤山区、丘陵自走式底盘设计，其抵抗翻倾和滑移的能力不容忽视，应作为一个安全问题去对待。2.3.3.4发展农业机器人的时机已经成熟习主席在2015世界机器人大会的致信中表示随着信息化、工业化不断融合，以机器人科技为代表的智能产业蓬勃兴起，成为现时代科技创新的一个重要标志。中国将机器人和智能制造纳入了国家科技创新的优先重点领域。＂

在第三届中国农机高端论坛上，中国农业大学工学院张铁中教授作了题为《农业机器人离我们有多远》的演讲，告诉我们农业机器人是什么样的，农业机器人，其实就是融合了机械技术、自动控制技术和图像处理技术等，能够进行农业相关作业自动化的机械或装置，并不一定是要像人一样有胳膊有腿的机器人。现在已经到了可以大力发展农业机器人及其技术的时候了。利用本项目农业机器人——四脚农机可发展采摘机器人、自动导航作业机器人、植保机器人等农机装备。电液推杆

2.3.3.5 一名老农机的中国梦本人是一名从事农机研发工作35年的工程师，早年企业改制后下岗，现已退休，但从未放弃。适逢我国农机振兴，很想利用自己多年的经验和拥有的知识为农机化薄弱环节的山区、丘陵区域提供一种广泛而适用的技术。

——这是一名老农机的中国梦！

我们都不是洞悉世事的智者，但交互的力量可以支撑我们走的更远更长。这是我们论坛的激励语，也可以说是本创新项目的前景！本项目发明专利为非职务发明，期望与企业合作，让我们走的更远更长。

第三章 项目产品电液推杆

3.1专利简要说明电液推杆

电液推杆3.1.1发明专利一种底盘

包括前车、后车，在前车和后车上装设有行车制动系统，后车通过牵引器铰接在前车中轴线后，组成铰接式全驱动底盘状态；在全驱动底盘状态的前车和后车上装设变距系统、高地隙全驱传动系统、液压控制系统和推杆控制系统，形成铰接式高地隙全驱状态。本发明在设计范围内无级调整地隙高度和轮距，特别适合丘陵山区：上下坡和过田埂，山地横向侧坡行驶时，通过液压控制系统可使左右传动腿自动找平，田块作业时可通过电动推杆和传动腿的脱档结构或车轮换向结构实现蟹行和原地转向功能。电液推杆

电液推杆3.1.2发明专利一种变速器

包括主变速箱、前副箱、后副箱、同步挂箱；使一种变速器成为组合式多点变速输出结构。满足不同机具转速需求，其前后驱动轴间，具有差速运转、同速运转两特征，前后轮同步性好。电液推杆

电液推杆附：专利简讯：㈠ 发明专利：一种底盘，专利申请日：2012年12月26日，2015年12月4日，获授予发明专利权通知书 发文序号：2015112000976410.㈡ 发明专利：一种变速器，专利申请日：2012年12月26日，于2015年12月4日咨询：回复经实质审查已没有发现驳回理由等待授权。

3.2 专利产品介绍：铰接式高地隙山地/电液推杆水田拖拉机、铰接式山地拖拉机、履带式水田拖拉

3.2.2项目产品信息电液推杆

3.2.2.1产品型式、技术特点和技术创新点：见以上电液推杆1.2.1、1.2.2内容

3.2.2.2产品工况简图电液推杆

电液推杆

电液推杆

电液推杆

电液推杆

电液推杆

电液推杆

电液推杆

电液推杆

这张照片是研发团队开发的铰接式四驱拖拉机(09电液推杆年获发明专利)，标定功率25.7kW； 最大牵引力：8.3kN（车轮），挂三角履带时实验情况远大于8.3kN（但暂缺数据）；动力输出轴功率21.85 kW。

我们今天所讨论的农业机器人——四脚农机项目是在该机型基础上的进一步研究。电液推杆

第四章 农机市场分析及产品市场定位电液推杆

4.1电液推杆我国已进入农机化快速发展的关键时期

农机工业十二五规划中提出，到2015年，农机工业生产总值将由2010年的2800亿元增加至4000亿元。十二五乃至2020 年将是我国农机化快速发展的关键时期。2004年国家开始采取农机购置补贴政策，支持力度持续加大。电液推杆

电液推杆

近年，国家对农机购置补贴的支持力度电液推杆单位：亿元人民币

政府补贴引导下的农机市场已进入高速发展期，见下图：电液推杆

电液推杆

最近5年，我国农业机械工业的总产值增长趋势单位：亿元人民币

4.2农机市场快速增长的诸要素分析

4.2.1宏观环境农业机械装备进入中国制造2025重点发展10大领域，要求农业机械装备产业拓展领域、增加品种，并加快向自动化、信息化、智能化发展。

我国农机市场面临着良好的发展环境，譬如工业化、城镇化、现代化同步协调发展，需要从农村吸纳大批青壮年劳动力；保障国家粮食安全，必须加快发展农业机械化。

就底盘产品而言，拖拉机需求结构调整，效益大幅攀升。2015上半年拖拉机市场最值得称道的变化是走出了低效益增长的老路，呈现出利润大幅度攀升，发展增速趋缓，运行质量明显提高的新常态。

4.2.2农机更新随着我国农机水平的不断提高，每年将出现大量更新，有机构对2000多名终端消费者进行了一个大型调查，其中一项是关于农机产品使用寿命的调查，其统计结果对照我国主要农机产品当年的拥有量，得出今后我国农机市场需求的70%将来自更新。未来我国农机市场需求存在巨大的发展潜力。

4.2.3电液推杆新农村建设随着我国新农村建设的深入，新农村建设中的节水、节油、节肥、节种及资源综合利用、化肥、农药的精量化、少量化使用、农业废弃物的资源化利用、保护性耕作的实施等将强力推动复合式农机的快速发展、深刻影响农机市场的需求结构。

4.2.4消费者购买力（从三个方面分析）一是山区、丘陵家庭农场、农机专业合作社崛起，显示出了强大的生命力；二是农村金融改革发展的扶持和引导，切实加大商业性金融支农力度；三是国家相关创新政策、农业政策、农机政策的支持，将大大提高农机的购买力。

4.2.5山区、丘陵区域农机化水平发展远不及平原，决定了市场发展潜力巨大

总之，从多角度分析均可判断出我国山区、丘陵区域农机市场前景广阔，发展潜力巨大。

4.3 项目产品市场细分

4.3.1中低市场

项目产品以适应丘陵、山区地貌特征的铰接式全驱拖拉机、高地隙水田拖拉机、履带式水田拖拉机为突破，配套急需的自走式农机研发和生产，同步开发具有市场互补性、品牌升级换代符合市场细分要求的同品牌多品类、同品类多品种的产品体系。

4.3.2 中高市场

将中低市场机-电-液控制的具有代表性的产品实现信息化、智能化，强化结构性竞争优势。

4.3.3就技术市场而言

本项目适合收割机、中小型拖拉机、微耕机、田园管理机等企业承接。这些企业成熟的生产技术、工艺控制，设备设施符合或基本符合项目生产的生产必备条件；生产人员所需基础知识及技能符合要求，只要针对性地施以必要培训，即可满足项目生产素质要求；产品营销同渠道，商业运管的条件和结果比较优良。所以不需要进行大规模的投资。电液推杆

4.4 项目产品需求分析

4.4.1宏观需求见4.2.1宏观环境

4.4.2水稻生产机械化区域目标

《全国水稻生产机械化十年发展规划》制定2006-2015年全国水稻生产机械化目标值，摘录丘陵山区区域目标如下：

西南稻区包括四川、重庆、贵州、湖北和云南大部分地区区域目标

南方长江流域双季稻区区域目标

华南双季稻区区域目标

4.4.3丘陵山地水稻生产机械化及种植作物生产机械化2013年情况：水稻机械种植水平刚突破30%，达31.7%，但南方丘陵山区的综合机械化率还不到10%。由此可知，丘陵山区水稻机械化亟待适应强的农机生产设备，尤其需要水稻、棉花、果蔬植保机械、中耕机械；因而该项技术产品具有广泛的发展前景。2014～2015年虽无统计数据，但大家知道南方丘陵山区的综合机械化率并无实质性的改变。

第五章 竞争与风险分析电液推杆

5.1SWOT分析电液推杆

5.1.1优势电液推杆

㈠ 技术优势电液推杆

1.产品采用一种底盘专利和一种变速器两项专利具有技术垄断性；主要配套零部件标准化率高，其他传动零件、液压控制元件采用经过多年生产，技术成熟、使用可靠的产品，底盘产品生产技术成熟，工艺规范，所需基础设施、设备市场成熟，产出快、效率高。电液推杆

2.在探索和寻找新材料、新工艺、新部件的过程中、将继续展开结构优化，产品完善和信息化、智能化的研究，将获得更多的知识产权和企业的发展空间。电液推杆

3.拥有专利的作用：一是降低成本；二是确立产品独占优势，使产品可销售到较高价格，或者使产品较为畅销，占有较大的市场份额；三是允许同业使用，按照特许合同可获得使用费收入。并控制其它厂家一哄而上，防止重复建厂，打价格战，减少竞争风险。电液推杆

4.产品技术方案优势电液推杆见1.2.2 四脚农机项目产品创新点、2.3创新技术的产生、3.1专利技术说明。

不难看出，项目产品很好地解决了农机投入产出的问题。电液推杆

㈡、社会效益优势电液推杆

拥有自主知识产权的技术和产品，是企业自身经济实力与技术实力的体现，可以使企业在竞争激烈的市场中立于主动的地位。

政策层面电液推杆：a.国家积极鼓励和扶持高新技术的开发：①项目可申请地方和科技部创新基金支持；②项目可同时申请地方和发改委技改资金支持；③被认定为高新技术企业的可按减15%的税率征收企业所得税。同时,如果是新办的高新技术企业,还可以自投产年度起免征2年的企业所得税。b.国家将水稻生产机械化关键技术与装备研发列入国家相关科技研发计划，将先进适用机械纳入国家和各省（市、区）政府支持推广的农业机械目录和机具补贴目录。

㈢、承接企业资源优势指承接该项目之企业的：内部人力资源及可借助外部资源、产业化基础、销售、企业管理、行业认知、客户群和潜在客户……

5.1.2劣势分析及应对措施

劣势分析：项目运作中存在的主要问题是：产品质量、工艺水平和营销市场。

㈠、项目产品处技术开发期，有待迅速成熟和提升质量水平。

㈡、产品市场初期，市场可能对本技术和产品的优势缺乏足够的认识，会处于相对的弱势。要使目标用户和最终使用者了解本产品，并使本产品更好地发挥作用，必须在市场推广初期投入较多的宣传和营销力量。

㈢、国内外农机巨头参与丘陵山区农机的竞争。

应对措施：目前国内企业基本处在技术研发和技术成熟阶段；国外企业也少有本案这样的产品，虽技术成熟，但产品价格高，年利用率低。

根据这一情况，制定如下应对措施：

a.实施有序产业化。先开发目前市场认可程度高的铰接式山地拖拉机，再拓展其他品种。这样资源提供无阻、投入期短，见效快；

b.电液推杆承接企业在技术合作、工艺流程、人员管理上应作详尽的规划，包括技术和企业运营的可持续性；

c.承接企业有自己的技术研发中心和研发团队，有持续产品研发，不断更新，改进提高品质的能力；

d.尽快建立起自己的品牌，形成多位一体的营销渠道和网络。

5.1.3机会

丘陵山区的水稻机械化生产才刚起步，丘陵山区四脚农机所覆盖之处大都还处在空白点。国家将农机列入中国制造2025重点发展10大领域，农业部大幅度提高这些地区的农机化水平，让更多山区农民受益也被农业部列为推进南方丘陵山区农业机械化31个为农民办实事项目之一。这是专利成果转化的有利时机,将给企业带来政策扶持资金，助推企业的迅速发展，也给企业产品带来巨大的商机和销售潜力。

5.1.4威胁分析及应对措施由于市场竞争激烈，不少厂家夸大产品功效，会对本项目产品所在行业带来负面影响；强大的经济对手扩张及国外技术实力较强的企业到国内开办子公司。

应对措施：承接企业应具有多年的行业基础、明显的竞争优势和优秀的管理团队，能够充分发挥以上几大优势化除威胁而鹤立群雄。

5.2竞争环境分析

电液推杆在市场竞争环境的四种形式中，完全垄断和完全竞争的市场竞争环境属于比较极端的情况，比较少见。垄断竞争市场中有较多市场竞争者，各个生产者生产相似但略有差别的产品，各企业把其他企业的产品价格作为既定的参考，同时，企业进出该行业相对比较容易。可见农机产品的生产企业处于垄断竞争环境中。见以下垄断竞争市场模型图。

垄断竞争市场模型图

上图说明：市场价G高于平均成本价E，面积S=（G—E）×Q1即为垄断竞争市场企业的利润（蓝影线部分）。如此看来使S↑必须E↓、G↑、Q1↑，专利产品由于技术的垄断性使G↑、Q1↑高具有较好的竞争环境。

5.3未来竞争分析及应对措施

从目前看，本项目产品的竞争对手为传统产品企业、台湾企业、日本及韩国等丘陵国家的生产企业，国内具备新技术开发力量的企业也会陆续推出类似或改进型产品。因此激烈的竞争局面应出现在两到三年后，两到三年内将是项目产品单台最佳利润期，之后则是项目产品批量利润期。在国际竞争中难替代优势主要是自有知识产权，这个核心竞争力优势由于具有难获得性的特征，因而一般情况下，一旦拥有，在短时间内很难被其他竞争者超越。

综上所述，农业机器人——四脚农机产业化、信息化、智能化项目的市场处在高速发展的初级阶段，市场机遇空前，可以凭借自有知识产权的优势形成较强的垄断能力。

应对措施：加速农业机器人——四脚农机产业化电液推杆，创造世界名牌，以此为引领产业发展的旗帜；不断改进提高新产品品质，利用优势产品形成产业规模，获取成本优势；抓紧新产品信息化、智能化研发和四脚农机衍生产品的研发，确保市场竞争力。努力成长为中国创造的农机企业。

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时间：2015年电液推杆12月30日

主讲:廖建群电液推杆

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