用于公共屋邨棕榈树修剪的攀爬机器人

创科愿望 用于公共屋邨棕榈树修剪的攀爬机器人
(编号: W-0582)
已配对创科方案
试验项目
摘要及挑战
  • 大多数公共房屋屋邨均有种植棕榈树,其中一些树种可长高达20米。对于高度超过约8米的棕榈树,需使用升降台进行枯叶的修剪。然而,由于公共房屋屋邨空间紧密,未必能够将升降台靠近树木进行操作。

  • 为降低因无法使用升降台修剪枯叶而导致枯叶坠落的风险,并更有效地运用人力资源,本项目旨在研发一款配备电动锯的攀爬机械人(「机械人」),使其能够在高达18米的高度进行作业。

  • 本项目所面对的主要技术挑战包括:

    1. 在不损害嫩芽及顶芽的前提下,有效地修剪枯叶;
    2. 应对单一树干直径的变化;
    3. 整合安全设计与防故障机制,特别是防止机械人从树上意外坠落;
    4. 即使在倾斜树干上攀爬,亦能确保机械人操作的稳定性;
    5. 其他相关技术难题,等等。
预期成果
  • 机械人预期达成以下目标:
    1. 整体尺寸与重量应适合在棕榈树(Roystonea regia)上作业,该树种的树干直径为 350–450 毫米,枯叶高度为 8–18米。
    2. 机械人应能于一次攀爬作业中,使用电动锯完成任务,该锯具备一次切断所有枯叶的能力,意即可在树干水平方向 360 度范围内进行切割。(注:枯叶通常位于树冠最下层。)
    3. 安全设计与防故障机制应纳入机械人设计之中,特别针对锯切操作及防止机械人意外坠落之功能。
    4. 切割枯叶时,不得损坏叶鞘下方的嫩芽,以及棕榈树顶端的顶芽。
    5. 攀爬与切割作业不得损坏树干表面及健康叶鞘。
    6. 攀爬操作应为自动或半自动方式,以便现场人员使用。
    7. 应提供具液晶显示屏的遥控器,以供人员控制整体叶鞘修剪过程。机械人上应装设摄像头模组。
    8. 攀爬上下及叶鞘切割之整体操作应尽可能简易且具使用者友好性,以便现有非技术性人员能够进行常规操作。
    9. 机械人及遥控器应采用电池供电方式。
    10. 电池与锯片(作为消耗品)应可容易更换。
    11. 机械人预定用于户外环境,其材料应具抗紫外线特性。
    12. 充电程序及机器人往来运送去修剪现场,应简单易行。
请注意:
白田邨为位于深水埗的一个公共房屋屋邨,为本项目的试验场地。
预计试验期限 8个月
联络资料
创科愿望提议者:机电工程署
联络人:文彩丽女士
职位:项目主任/创新/2
电话:3757 6125
电子邮件: clman@emsd.gov.hk
创建日期 2025-09-12
截止日期 2026-04-17