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基于碰撞特性的鲜食玉米摘穗装置对比试验
1
作者 张红梅 陈博 +3 位作者 胡经营 李志杰 何勋 王万章 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期87-95,共9页
【目的】探究缓冲弹簧和柔性触穗表面两种摘穗机构在摘取果穗中的低损作用及机制。【方法】以传统玉米收获用板式摘穗机构和具有缓冲弹簧加柔性触穗表面的柔性摘穗机构为2种摘穗结构,以刚性触穗表面、柔性橡胶触穗表面、柔性发泡材料触... 【目的】探究缓冲弹簧和柔性触穗表面两种摘穗机构在摘取果穗中的低损作用及机制。【方法】以传统玉米收获用板式摘穗机构和具有缓冲弹簧加柔性触穗表面的柔性摘穗机构为2种摘穗结构,以刚性触穗表面、柔性橡胶触穗表面、柔性发泡材料触穗表面为3种触穗表面,得出6种摘穗机构,进行鲜食玉米果穗碰撞试验,采集和分析碰撞时间、碰撞加速度峰值,计算碰撞冲量,统计籽粒破碎率。【结果】柔性摘穗机构能够有效降低鲜食玉米果穗受到的碰撞时间,从而降低鲜食玉米果穗的籽粒破碎率。缓冲弹簧可缩短鲜食玉米果穗的碰撞时间,当柔性摘穗机构表面为柔性橡胶和柔性发泡材料时,碰撞时间分别比板式摘穗机构降低了66.2%、70.1%和70.1%。碰撞冲量分别降低了67.6%、77.9%和79.7%。籽粒破碎率降低了71.2%、51.3%和83.6%。对于柔性摘穗机构,鲜食玉米果穗与柔性橡胶、柔性发泡材料触穗表面的碰撞时间比刚性触穗表面分别延长了58.7%和63.2%。碰撞加速度峰值分别降低了62.5%和68.7%。碰撞冲量分别降低了42.4%和54.5%。籽粒破碎率分别降低了47.4%和68.4%。【结论】通过降低收获过程中鲜食玉米果穗受到的碰撞时间和碰撞加速度,从而有效降低了鲜食玉米果穗的籽粒破碎率,为鲜食玉米低损收获机的研制提供理论依据和设计参考。 展开更多
关键词 鲜食玉米 柔性摘穗 低损 碰撞试验
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无人驾驶农机避障路径跟踪仿真与验证
2
作者 汪沛 曾思晓 何杰 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期416-426,共11页
【目的】为便于验证无人驾驶农机避障路径跟踪的效果,减少实际无人农机试验次数与消耗,设计一种无人驾驶农机避障路径跟踪仿真验证方法,构建一个仿真验证应用系统。【方法】以无人农机为基础,集成真实复杂地形环境仿真、实际作业农机仿... 【目的】为便于验证无人驾驶农机避障路径跟踪的效果,减少实际无人农机试验次数与消耗,设计一种无人驾驶农机避障路径跟踪仿真验证方法,构建一个仿真验证应用系统。【方法】以无人农机为基础,集成真实复杂地形环境仿真、实际作业农机仿真和路径规划算法植入,构建一个一体化仿真验证应用系统。基于三维SLAM技术,采集环境点云数据,实现农田地形环境仿真建模,构建阿克曼转向机械结构的农机仿真建模,提出一种基于农机动力学约束的TEB局部路径规划算法;在仿真验证应用系统中实现路径规划跟踪及避障,并通过多次测试验证该算法的有效性。【结果】避障路径跟踪有效性对比测试和避障路径跟踪平顺性验证测试结果表明,无人农机行驶过程中可有效动态避障,最短有效避障距离为4.1 m。路径跟踪控制效果良好,障碍物距离大于5.0 m时,可控平均误差≤0.4305 m,均方根误差≤0.3151 m;障碍物距离在4.5~5.0 m时,可控误差均值≤1.3538 m,均方根误差≤1.6126 m。【结论】本文提出的改进TEB算法具有较强的作业能力以及较高的作业精度,满足农业机械导航避障路径跟踪仿真验证的需求,该算法可应用于无人农机在实际农田环境的避障路径跟踪。该应用系统易于扩充,为精准农业中针对各种复杂作业环境的农机运作状态的优化设计研究提供基础。 展开更多
关键词 无人驾驶农机 路径跟踪 仿真建模 机器人操作系统 避障 路径规划
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育种播种机钢索复卷测程装置的结构设计与试验
3
作者 叶岩 吴泽全 +4 位作者 蔡晓华 刘立强 侯云涛 李源源 赵丽平 《农机化研究》 北大核心 2024年第8期125-128,133,共5页
目前,小区育种播种机定长获取方式主要通过人工测量,效率低且作业强度大,严重制约了小区育种机械的快速发展。为此,设计了一种钢索复卷测程装置,采用自动收放式测程,通过探测装置检测钢索固定的钢制或橡胶等材质球体获取小区育种播种机... 目前,小区育种播种机定长获取方式主要通过人工测量,效率低且作业强度大,严重制约了小区育种机械的快速发展。为此,设计了一种钢索复卷测程装置,采用自动收放式测程,通过探测装置检测钢索固定的钢制或橡胶等材质球体获取小区育种播种机区间位置数据信号。为了确定不同前进速度下钢索复卷测程装置连续工作的合理参数范围,通过样机试验对装置进行参数优化。试验结果表明:往复导线轮V型角度在10°~20°之间,往复丝杠长度在400~450mm之间,装置运行稳定且无钢索缠绕和收排线集中等问题,带有触点式的行程开关的信号传输和控制运行稳定可靠,达到了育种播种机测程的要求。 展开更多
关键词 育种播种机 钢索复卷 测程装置
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基于COMSOL的水稻水分检测极板仿真优化与试验
4
作者 孙文胜 万霖 +3 位作者 车刚 王洪超 张智 田金凯 《农机化研究》 北大核心 2024年第5期129-134,共6页
为了提高水稻水分的在线检测精度,对平行式三极板电容器进行了有限元仿真分析和极板结构参数优化试验。使用COMSOL Multiphysics 5.6软件,对平行式三极板电容器进行静电场模拟分析,采用控制变量法探究边缘效应与极板厚度、极板间距、相... 为了提高水稻水分的在线检测精度,对平行式三极板电容器进行了有限元仿真分析和极板结构参数优化试验。使用COMSOL Multiphysics 5.6软件,对平行式三极板电容器进行静电场模拟分析,采用控制变量法探究边缘效应与极板厚度、极板间距、相对面积的变化关系。以电容比作为试验指标,使用Design-Expert软件对三极板电容器的极板厚度、极板间距、相对面积进行三因素三水平Box-Behnken试验设计,通过方差分析和响应曲面分析得到最优的三极板电容器极板结构参数。研究结果表明:在满足装置机械设计要求情况下,极板厚度1mm、极板间距100mm、相对面积18000.000mm 2的三极板电容器受边缘效应影响程度最低,是本研究水稻水分在线检测装置的最优极板结构参数。 展开更多
关键词 检测极扳 含水率 仿真分析 优化设计 水稻
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船式拖拉机直线工作参数优选研究
5
作者 张超 黑晓涛 +1 位作者 瞿兆杰 张道德 《农机化研究》 北大核心 2024年第4期242-252,共11页
为提高船式拖拉机驱动性能,以单轮叶为研究对象,结合离散元法搭建了仿真模型与土槽试验平台,分析单轮叶与土壤的直线作业机理。验证仿真模型的有效性后,从单轮叶与土壤作业过程出发,对单轮叶直线作业过程受力进行了分析,发现单轮叶推进... 为提高船式拖拉机驱动性能,以单轮叶为研究对象,结合离散元法搭建了仿真模型与土槽试验平台,分析单轮叶与土壤的直线作业机理。验证仿真模型的有效性后,从单轮叶与土壤作业过程出发,对单轮叶直线作业过程受力进行了分析,发现单轮叶推进力和支撑力均随着转过角度的增加呈现先增加后降低的趋势变化。以单轮叶推进力和扭矩作为评价指标,探究单轮叶工作参数对驱动性能的影响规律,通过多因素法得到最佳的工作参数组合。研究结果表明:最优工作参数组合为入土角度11°、入土深度147mm、前进速度1.6m/s,此时轮叶推进力为172.51N、扭矩为69.82N·m,优化后的单轮叶推进力提高了40.82N,扭矩下降了34.77N·m。土槽试验表明:优化后的单轮叶损耗功率降低明显,驱动性能得到了有效提高,结果为船式拖拉机工作参数选择提供了理论依据。 展开更多
关键词 船式拖拉机 驱动性能 离散元法 单轮叶
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小区收割机快速测产系统的设计与试验
6
作者 张啸翔 王贺 +1 位作者 郑德聪 宋海燕 《农机化研究》 北大核心 2024年第8期101-105,共5页
设计了一种小区收割机快速测产系统,系统以STM32单片机作为主控模快,通过称重传感器获取小区产量信息,同时将数据进行显示与保存。从系统的硬件电路和软件算法两部分进行抗振动干扰设计,以降低收割机振动对快速测产系统测量精度的影响... 设计了一种小区收割机快速测产系统,系统以STM32单片机作为主控模快,通过称重传感器获取小区产量信息,同时将数据进行显示与保存。从系统的硬件电路和软件算法两部分进行抗振动干扰设计,以降低收割机振动对快速测产系统测量精度的影响。试验验证表明:测产系统硬件电路可靠,软件算法合理,在动态情况下测量谷物质量的最大误差为1.34%,平均误差为0.43%,符合小区育种试验的测产需求。 展开更多
关键词 小区育种 测产系统 单片机 数字滤波
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手持式黄油桃可溶性固形物可见近红外光谱检测设备研制
7
作者 朱文杰 黄文倩 +1 位作者 祝清震 樊书祥 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期286-292,共7页
桃在鲜果市场中占有重要份额。可溶性固形物含量(soluble solid content,SSC)是衡量桃品质的重要参数,是挑选优质桃以及预测最佳采摘时期的重要决策依据。该研究开发了一款基于可见近红外光谱技术的手持式黄油桃SSC无损检测设备。该设... 桃在鲜果市场中占有重要份额。可溶性固形物含量(soluble solid content,SSC)是衡量桃品质的重要参数,是挑选优质桃以及预测最佳采摘时期的重要决策依据。该研究开发了一款基于可见近红外光谱技术的手持式黄油桃SSC无损检测设备。该设备的硬件系统主要由微型光谱仪、卤素灯、OLED显示屏、微控制器以及自主设计的驱动电路组成。为了评估所开发设备的检测性能,采用北京平谷区种植的黄油桃作为样品进行验证。首先,获取校正集样品在680~940 nm范围内的可见近红外光谱,经5点平均平滑和最大值归一化对光谱预处理建立黄油桃SSC偏最小二乘回归模型并用于预测集样本的SSC分析,预测相关系数和均方根误差分别为0.947和0.728%,单果检测时间不超过2 s。为了提高模型精度和稳定性,将校正集和预测集合并后作为新的校正集进行建模,并将重新构建的模型对独立验证集进行预测,SSC预测值与实测值的相关系数为0.906,均方根误差为0.732%。采用分段直接校正算法将主机模型传递到从机。经过模型传递后,从机对独立验证集SSC的预测值与实测值的相关系数和均方根误差分别为0.865和0.919%。该手持式SSC检测设备可将SSC预测数据以蓝牙方式传输到手机客户端,借助手机定位功能,在地图上实现黄油桃SSC空间可视化分布。研究结果表明,该手持式SSC无损检测设备可以实现黄油桃SSC的准确测量,借助模型传递算法实现了模型在不同设备间的有效传递,避免了重复建模,可为该设备批量生产节约大量成本,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 无损检测 模型 可见近红外光谱 可溶性固形物 黄油桃
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基于优先级决策的果园车辆超声避障系统设计
8
作者 陈志军 曲旭鹏 +1 位作者 徐壮壮 石复习 《农机化研究》 北大核心 2024年第8期248-253,263,共7页
针对传统果园作业车辆自主导航过程中缺乏障碍物检测与规避方法、无法及时规避障碍物等缺陷,设计了一套基于PX4与超声传感器的果园车辆导航避障系统。基于Pixhack飞控处理器及GPS传感器搭建果园自动导航系统,以实现车辆于果园间的自主... 针对传统果园作业车辆自主导航过程中缺乏障碍物检测与规避方法、无法及时规避障碍物等缺陷,设计了一套基于PX4与超声传感器的果园车辆导航避障系统。基于Pixhack飞控处理器及GPS传感器搭建果园自动导航系统,以实现车辆于果园间的自主巡航功能;使用Arduino控制板与US-100超声测距模块构建超声避障模块,旨在解决PX4导航系统自动巡航过程中的避障问题。同时,使用超声传感器测量车辆前方障碍物距离。当两者之间的距离小于系统设置的安全距离时,执行避障算法,通过舵机控制超声模块旋转,判断障碍物位于车辆左侧或右侧,控制板驱动车辆向无障碍物侧移动;若两侧均有安全距离以内的障碍物,则驱动车辆后退至安全距离以外。此外,为了解决飞控信号、遥控信号、超声信号在同一时间的执行问题,引入优先级决策方法,通过设定3种模式下不同信号的执行顺序来解决各信号的兼容问题。试验结果表明:设定安全距离为2 m时,实际安全距离偏差值最小值为0.02 m,最大值为0.21 m,平均偏差为0.14 m,可以解决不同信号执行顺序问题,且能满足实际果园避障需求。 展开更多
关键词 果园导航 避障 超声测距 优先级决策 Pixhack
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中高职一体化人才培养目标确立及课程体系构建
9
作者 曾洪学 屈兴红 《安徽农学通报》 2024年第6期104-107,共4页
中高职一体化是构建现代职业教育体系的重要环节之一,是回应教育需求、适应产业发展要求的重要举措之一。为推进中高职教育可持续发展,本文对当前中高职院校教育衔接现状进行分析,提出了中高职一体化人才培养方案构建应遵循的基本原则,... 中高职一体化是构建现代职业教育体系的重要环节之一,是回应教育需求、适应产业发展要求的重要举措之一。为推进中高职教育可持续发展,本文对当前中高职院校教育衔接现状进行分析,提出了中高职一体化人才培养方案构建应遵循的基本原则,并以高职院校设施农业与装备专业为例,分析了中高职一体化人才培养模式下2个中职院校专业(园林绿化、农机设备应用与维修)与其进行有机衔接的路径,探究了专业课程设置的内在联系,并据此构建了中高职一体化专业课程体系。 展开更多
关键词 园林绿化 农机设备应用与维修 设施农业与装备 中高职衔接 一体化课程体系
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不同特征波纹管内流动特性分析
10
作者 刘军 于颖多 《农业装备与车辆工程》 2024年第4期91-97,共7页
为探究不同特征波纹管内部流场的分布特性,基于ANSYS CFX软件,采用进口质量流量和自由出流的数值计算条件,通过对k-ε湍流模型的数值模拟,揭示了不同弯度、波节数和大小的波纹管内部流动特性和压力场分布规律,计算了相应工况下的水头损... 为探究不同特征波纹管内部流场的分布特性,基于ANSYS CFX软件,采用进口质量流量和自由出流的数值计算条件,通过对k-ε湍流模型的数值模拟,揭示了不同弯度、波节数和大小的波纹管内部流动特性和压力场分布规律,计算了相应工况下的水头损失。结果表明:(1)波纹管的弯度、波节数和大小都对其内部流场和产生的水头损失有较大影响;(2)不同弯度波纹管内部流体域的静压和流速分布趋势整体相同,从进口至出口,管内流体的静压和流速逐渐减小,随着弯度增加,进口端流体的静压逐渐增大,出口端流体的静压逐渐减小,不同弯度波纹管波节边缘流体流速都较小,中间部位流体的流速较大;(3)波纹管弯度为180°时,随着波节数的增加,管内流体域静压的变化趋势整体相同,平均最大流速呈递增趋势;(4)波纹管弯度为180°且波节数为25时,随着波纹管整体逐渐缩小,管内流体静压与流速迅速增大,X-Y截面流体静压与流速变化趋势整体不变;(5)波纹管内流场产生的水头损失与弯度和波节数呈正相关,与大小呈负相关。为波纹管的优化设计和改进以及安装使用提供参考与合理建议。 展开更多
关键词 波纹管 流动特性 流速 静压 水头损失
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农田耕整载荷六维力传感器结构优化与解耦研究
11
作者 陈伟 张晓 +3 位作者 袁栋 朱继平 陈小兵 曹光乔 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期28-35,89,共9页
针对农田耕整载荷大、测量精度低等问题,在经典十字梁结构基础上,设计了一种辐梁式六维力传感器,可同时测量力和力矩,通过仿真方法对传感器结构进行了优化,确定了应变梁长、宽、高分别为9、10、6 mm;分析了传感器结构在载荷下的应变能力... 针对农田耕整载荷大、测量精度低等问题,在经典十字梁结构基础上,设计了一种辐梁式六维力传感器,可同时测量力和力矩,通过仿真方法对传感器结构进行了优化,确定了应变梁长、宽、高分别为9、10、6 mm;分析了传感器结构在载荷下的应变能力,确定了应变片贴片位置。对传感器开展了静态标定试验,基于标定数据采用改进型XGBoost(Extreme gradient boosting)机器学习网络对力信号进行解耦,并与常规网络进行比对。试验结果表明,改进型XGBoost模型在X、Y、Z方向力和力矩6种加载方式的测试集决定系数R^(2)_(P)分别达到0.9804、0.9418、0.9434、0.9868、0.9969、0.9822,预测效果较好,避免了陷入局部最优解。改进型XGBoost模型在六维加载力、力矩的R^(2)_(P)、测试集平均绝对误差(MAEP)均明显优于随机森林模型、传统多元线性回归,相较于传统多元线性回归方式,六维加载力、力矩的R^(2)_(P)分别提升22.57%、20.99%、23.32%、26.27%、26.05%、18.72%。基于机器学习的解耦算法可明显减少耦合误差的影响,提高传感器的测量精度,为农机优化提供了技术支撑。 展开更多
关键词 农田耕整载荷 辐梁式传感器 结构优化 解耦算法 机器学习
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采用星点设计-响应面法的陈皮热泵干燥特性研究
12
作者 康宏彬 邓先奋 +2 位作者 陈锶钦 肖波 郭小宝 《农机化研究》 北大核心 2024年第7期249-256,共8页
为研究陈皮热泵干燥特性及干燥工艺,通过单因素试验研究了铺料厚度、温度和风速对陈皮热泵干燥过程的影响,建立了动力学模型;以干燥时间和品质得分作为目标,采用响应面法中的星点设计优化了干燥工艺。试验结果表明:陈皮铺料厚度的动力... 为研究陈皮热泵干燥特性及干燥工艺,通过单因素试验研究了铺料厚度、温度和风速对陈皮热泵干燥过程的影响,建立了动力学模型;以干燥时间和品质得分作为目标,采用响应面法中的星点设计优化了干燥工艺。试验结果表明:陈皮铺料厚度的动力学模型可以用Page方程来描述,并通过多元线性回归分析确定了Page模型参数与干燥条件变化呈多项式函数关系;最优陈皮热泵干燥工艺为温度58.0℃、铺料厚度20mm、风速3m/s,该条件下,陈皮干燥时间为100min,品质得分为9.0。研究结果可为陈皮热泵干燥应用提供参考。 展开更多
关键词 热泵干燥 铺料厚度 动力学模型 星点设计 陈皮
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无人机在农业机械精准施肥中的应用研究
13
作者 印珍 《南方农机》 2024年第4期174-176,共3页
传统的施肥方法存在精准度低、浪费资源和污染环境等问题,寻求有效施肥方法对农业的可持续发展至关重要,无人机技术为农业施肥带来了全新的可能性。本研究通过采集实地数据和进行数据分析,阐述了无人机技术在不同农业环境下的应用情况,... 传统的施肥方法存在精准度低、浪费资源和污染环境等问题,寻求有效施肥方法对农业的可持续发展至关重要,无人机技术为农业施肥带来了全新的可能性。本研究通过采集实地数据和进行数据分析,阐述了无人机技术在不同农业环境下的应用情况,评估了其对施肥效率和农作物产量的影响。研究结果表明,无人机在农业施肥中具有巨大潜力,可以提高施肥的精准性和效率,促进农业的可持续发展。 展开更多
关键词 无人机 农业机械 施肥 精准性
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基于激光雷达的果园沟型测量平台设计与试验
14
作者 吴岩峰 坎杂 +2 位作者 戚江涛 周馨曌 李亚萍 《农机化研究》 北大核心 2024年第3期62-69,75,共9页
针对现有检测开沟质量效率低、精度差等问题,设计了一套由激光雷达、编码器、便携式计算机和支架等构成的非接触式果园开沟宽度深度监测平台,基于编码器获取测量平台前行方向位移,并与上位机软件形成整套采集系统,可快速获取果园沟型三... 针对现有检测开沟质量效率低、精度差等问题,设计了一套由激光雷达、编码器、便携式计算机和支架等构成的非接触式果园开沟宽度深度监测平台,基于编码器获取测量平台前行方向位移,并与上位机软件形成整套采集系统,可快速获取果园沟型三维坐标。为了降低外部环境对点云数据处理的影响,采用直通滤波进行果园沟型的有效区域选取,借助MatLab获取其三维点云模型,实现对果园开沟沟形的重构与沟深、沟宽数据的监测。通过重构沟型参数与实测参数对比分析可知:两者宽度相关系数为0.83,均方根误差为0.008,相对误差为2.47%;深度相关系数为0.75,均方根误差为0.009,相对误差为2.76%。研究结果表明:重构沟型参数与实际沟型参数吻合度较高,可精确反映原有沟型形貌特征,为智慧农业果园开沟质量智能检测的构建提供了参考。 展开更多
关键词 果园 激光雷达 沟型测量 三维重建 点云
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田间轮式机器人的导航控制系统设计
15
作者 王全 陈学海 +1 位作者 杨光友 李江 《农机化研究》 北大核心 2024年第8期115-119,共5页
设计了一种基于预瞄准纯追踪模型及模糊控制的轨迹追踪控制算法、基于液压系统及PID算法的自动转向控制系统。为测试轨迹追踪控制算法和自动转向控制系统的效果,以田间作业轮式机器人为试验平台,进行农机轨迹跟踪和转向控制试验。结果表... 设计了一种基于预瞄准纯追踪模型及模糊控制的轨迹追踪控制算法、基于液压系统及PID算法的自动转向控制系统。为测试轨迹追踪控制算法和自动转向控制系统的效果,以田间作业轮式机器人为试验平台,进行农机轨迹跟踪和转向控制试验。结果表明:轨迹追踪试验中车速为0.6m/s时,横向偏差最大为0.07m,平均横向偏差为0.05m左右;转向控制试验中,转向角响应时间不超过1.5s,超调量小于5%。 展开更多
关键词 轮式机器人 ROS系统 纯追踪算法 田间
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果园风送喷雾风力调控试验台设计及试验
16
作者 李琪 窦汉杰 +3 位作者 翟长远 高原源 杨硕 赵春江 《农机化研究》 北大核心 2024年第2期132-138,共7页
目前,果园风送喷雾技术与装备正在朝着精准化和智能化方向发展。果园喷雾控制对象主要为喷施药量和风力供给量,果树冠层内外药液沉积分布很大程度上取决于风送系统风力供给,只有风力和药量均得到精确控制,才能实现果园对靶精准喷雾。为... 目前,果园风送喷雾技术与装备正在朝着精准化和智能化方向发展。果园喷雾控制对象主要为喷施药量和风力供给量,果树冠层内外药液沉积分布很大程度上取决于风送系统风力供给,只有风力和药量均得到精确控制,才能实现果园对靶精准喷雾。为此,基于轴流风机设计了风机转速、进风口面积和出风口导流板倾斜角度可独立调控的果园风送喷雾风力调控试验台,通过直流电机调速实现风机转速调节;进风口采用百叶结构,通过调节百叶倾斜角度实现进风口开度大小调节;出风口采用塔式结构,通过22路舵机控制出风口不同喷头位置处导流板倾斜角度独立调节,并基于C#语言开发了上位机界面。利用试验平台开展了风机转速、进风口面积和出风口导流板倾斜角度独立调控风力变化特性试验,结果表明:出风口风速风量变化与风机转速和进风口面积调节呈正相关,出风口风速在垂直方向分布位置随导流板倾斜角度增加发生改变,同时分别建立了出风口最大风速与风机转速和进风口面积之间的关系模型。喷药过程中,可通过风机转速与导流板倾斜角度联合调节或进风口面积与导流板倾斜角度联合调节实现出风口风速风量在果树冠层垂直方向分布位置和大小调节。研究结果为实现根据果树冠层体积和枝叶稠密度变化进行风力在线调控提供了一种新方法,对加快果园精准喷雾技术应用具有重要意义。 展开更多
关键词 果园精准施药 风力调控试验台 风送喷雾
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种子微创取样关键技术与装备研究进展 被引量：1
17
作者 周鸣川 刘传杰 +3 位作者 郭祥雨 舒庆尧 蒋焕煜 应义斌 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1-16,共16页
种子微创取样装备是面向生物育种技术中的种子切片取样环节,基于机电控制、机器视觉等技术,实现种子基因样本的全流程、自动化操作的智能化工具,其推广和应用可有效提升种质资源培育的效率和质量,助力种业振兴。本文首先介绍了种子切片... 种子微创取样装备是面向生物育种技术中的种子切片取样环节,基于机电控制、机器视觉等技术,实现种子基因样本的全流程、自动化操作的智能化工具,其推广和应用可有效提升种质资源培育的效率和质量,助力种业振兴。本文首先介绍了种子切片检测的历史背景和装备研究现状,随后将种子微创取样关键技术系统地划分为种子分离、位姿调整、夹持输送、取样和样品收集与清洁技术,并对其研究现状和发展动态进行了阐述和剖析。在此基础上,结合种子切片装备发展要求和应用场景,归纳了种子切片取样装备面临的切割理论不足、多尺度通用性差、系统集成度有待提高等问题,提出了未来发展方向为:加强种子切片装备基础理论研究;多尺度通用化种子切片平台开发;发展全生产环节智慧取样检测系统。 展开更多
关键词 种子 育种 微创取样 智能装备 机器人显微操作
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基于荧光光谱结合宽度学习的白菜农药残留量检测方法 被引量：1
18
作者 刘翠玲 李佳琮 +3 位作者 孙晓荣 殷莺倩 张善哲 吴静珠 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期198-204,共7页
为了高效监控蔬菜中农药残留情况,利用荧光光谱技术检测白菜中吡虫啉农药残留量。首先通过三维荧光光谱确定400nm为吡虫啉的最佳激发波长;其次通过分析6种预处理算法和2种降维算法,分别选出多元散射校正(Multiple scattering calibratio... 为了高效监控蔬菜中农药残留情况,利用荧光光谱技术检测白菜中吡虫啉农药残留量。首先通过三维荧光光谱确定400nm为吡虫啉的最佳激发波长;其次通过分析6种预处理算法和2种降维算法,分别选出多元散射校正(Multiple scattering calibration,MSC)和无信息变量消除(Uninformative variable elimination,UVE)作为最佳的预处理与波长选择方法;宽度学习系统(Broad learning system,BLS)用于荧光光谱建模,同时与偏最小二乘回归(Partial least squares regression,PLSR)、支持向量机(Support vector machine,SVM)和深度极限学习机(Deep extreme learning machines,DELM)等经典模型进行比较。结果显示BLS模型获得了最佳吡虫啉含量预测效果,测试集决定系数R^(2)_(p)达0.949,均方根误差(Root mean square error,RMSE)达0.347 mg/kg。表明了荧光光谱技术结合宽度学习预测农药残留量的可行性,可以为在线检测农药残留量系统的开发提供理论依据。 展开更多
关键词 白菜 农药残留 三维荧光光谱 宽度学习系统 波段选择
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栽培基质超亲水pH传感器测量误差影响因素分析与补偿 被引量：1
19
作者 陈成 张西良 +3 位作者 张亚磊 苏小青 徐坤 徐云峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期356-362,共7页
栽培基质pH值是设施园艺中重要的生产过程信息之一。针对栽培基质pH值在线检测误差大、结果易受基质含水率和基质成分影响的问题,基于超亲水pH传感器,以泥炭、蛭石基质为原料,以配置的不同质量比和不同含水率的栽培基质为试验对象,开展... 栽培基质pH值是设施园艺中重要的生产过程信息之一。针对栽培基质pH值在线检测误差大、结果易受基质含水率和基质成分影响的问题,基于超亲水pH传感器,以泥炭、蛭石基质为原料,以配置的不同质量比和不同含水率的栽培基质为试验对象,开展了栽培基质超亲水pH传感器pH值测量试验研究。结果发现:栽培基质的质量含水率(θ_(m))降低会引起超亲水pH传感器的pH值测量值线性降低和pH值测量误差线性增加,其测量误差绝对值最大为0.81,显著低于锑电极pH传感器(测量误差绝对值最大为2.15);超亲水pH传感器的测量误差受混合基质中泥炭、蛭石质量比的影响相对较小,由基质成分变化导致的测量误差最大变化为0.23,显著低于锑电极pH传感器(最大变化为1.10)。在此基础上建立了栽培基质超亲水pH传感器的测量误差补偿模型,并在采集的栽培基质中进行了应用试验;补偿前测量误差绝对值最大为0.32,补偿后降为0.18,测量误差进一步降低,验证了超亲水pH传感器及其测量误差补偿模型的有效性。研究结果为实现栽培基质pH值快速、准确在线检测奠定了基础。 展开更多
关键词 栽培基质 PH传感器 超亲水 在线检测 测量误差
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基于机器视觉的鸭蛋外壳检测系统 被引量：3
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作者 范凌云 陈赟 黄天春 《农机化研究》 北大核心 2023年第2期215-218,共4页
传统的鸭蛋外壳检测主要依靠人工检测进行,主观性大,检测精度差,效率低,耗费了大量的人力物力,还会造成鸭蛋的二次损坏,严重影响鸭蛋的出口和销售。为此,深入研究了机器视觉技术,并将其应用在鸭蛋外壳检测系统中,构建了基于机器视觉的... 传统的鸭蛋外壳检测主要依靠人工检测进行,主观性大,检测精度差,效率低,耗费了大量的人力物力,还会造成鸭蛋的二次损坏,严重影响鸭蛋的出口和销售。为此,深入研究了机器视觉技术,并将其应用在鸭蛋外壳检测系统中,构建了基于机器视觉的鸭蛋外壳检测系统总体设计方案,完成了图像采集模块的硬件设计。工作时,对待检测鸭蛋进行自动拍照,完成摄像机图像的采集;通过建立小孔摄像机模型,确定样本图像和摄像机图像的比例关系;通过对样本图像进行图像灰度转换、二值化处理、边缘检测等处理,实现对鸭蛋外壳的智能检测。最后,进行鸭蛋外壳检测试验,结果表明:基于机器视觉的鸭蛋外壳检测系统结构能够实现对鸭蛋进行自动检测,智能区分完好鸭蛋和有裂纹鸭蛋,检测精度高、性能稳定,有效提高了鸭蛋外壳检测效率。 展开更多
关键词 鸭蛋外壳检测系统 机器视觉 灰度转换 二值化处理
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