本书所论述的人工林抚育装备主要包括三部分：机械主体、液压驱动以及基于二维激光的辅助控制系统。本书紧紧围绕清林抚育割灌机这一主体展开。
本书在开展过程当中因装备的设计、加工、制造周期较长，使研究中仅在样机中应用了制动缓冲装置，以解决工作装置最亟须的问题。而能量回收再利用系统、幼木识别算法以及智能辅助割灌系统均未在样机当中得到应用。另外，书中所应用的激光测量数据均为实验室静态环境下测得，而在实际清林割灌作业中扫描仪时刻随着装备振动，由机器振动对测量数据所造成的影响并未在本书中给予考虑。

1 绪论
1.1 国内外清林割灌装备
1.1.1 国内清林抚育装备研究现状
1.1.2 国外清林抚育现状
1.2 液压节能系统研究
1.2.1 液压冲击研究现状
1.2.2 液压节能研究现状
1.3 林用装备智能化研究
1.3.1 激光扫描特征识别研究
1.3.2 二维激光扫描特征识别研究
1.4 本书基本框架及意义
1.4.1 内容框架
1.4.2 研究方法
1.4.3 研究意义
2 清林抚育割灌装置结构及控制系统设计
2.1 清林抚育割灌装备需求分析
2.1.1 清林抚育割灌装置需求分析
2.1.2 清林抚育割灌设备底盘需求分析
2.1.3 控制系统需求分析
2.2 清林抚育割灌装备设计选型
2.2.1 清林抚育割灌装置设计选型
2.2.2 清林抚育割灌装备底盘选型
2.2.3 清林抚育割灌装置关键部件设计
2.2.4 刀具高度的设计
2.2.5 夹持机构设计
2.2.6 传动轴的设计
2.2.7 承载轴套的设计
2.3 控制系统组成
2.3.1 控制系统的硬件组成
2.3.2 控制系统的软件组成
2.3.3 PID控制器
2.4 刀具切削仿真分析
2.5 刀盘振动模态分析
2.5.1 模态分析基本理论
2.5.2 刀盘有限元模态分析
2.6 主要部件有限元校核
2.6.1 主轴的有限元分析
2.6.2 套筒的有限元分析
2.7 样机及其清林效果
3 清林抚育割灌装置液压缓冲及能量回收系统
3.1 液压马达制动引发的液压冲击
3.1.1 液压冲击的产生
3.1.2 带惯性负载液压冲击理论计算
3.1.3 带惯性负载液压冲击仿真分析
3.1.4 液压马达损坏原因分析
3.2 液压节能调控系统设计
3.2.1 液压制动缓冲系统设计与仿真分析
3.2.2 液压制动能量回收系统设计与仿真分析
4 二维激光扫描仪及其参数配置
4.1 激光测距原理
4.2 二维激光扫描仪系统扫描参数
4.2.1 LMS511激光扫描仪主要技术参数
4.2.2 最小可信测量尺寸
4.2.3 扫描距离与扫描对象尺寸
4.3 二维激光扫描系统与测量软件设计
4.3.1 LMS511激光扫描仪通信简介
4.3.2 LMS511激光扫描仪主要参数配置
4.3.3 LMS511激光扫描仪返回数据解析
4.3.4 LMS扫描仪通信测量软件设计
4.4 样地及幼木扫描数据特点分析
4.4.1 样地特点分析
4.4.2 幼木扫描数据特点分析
5 二维激光扫描数据平滑及分割算法研究
5.1 平滑算法
5.1.1 中值滤波平滑算法
5.1.2 移动平均平滑算法
5.1.3 高斯平滑算法
5.1.4 改进的高斯平滑算法
5.2 基于动态阈值的差分数据分割提取算法
5.2.1 固定阈值的差分数据分割提取算法
5.2.2 动态阈值的差分数据分割提取方法
6 幼木特征提取方法研究与实验测试
6.1 圆弧特征提取方法
6.2 基于正切空间变换的曲线特征提取
6.2.1 正切空间变换算法原理
6.2.2 极坐标系下正切空间变换算法
6.2.3 正切空间下提取圆弧特征
6.3 实验分析
6.3.1 实验材料
6.3.2 实验数据
6.3.3 神经网络识别效果
参考文献
附录A LMS5XX扫描仪配置代码
附录B LMS5XX扫描仪界面主程序