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我国农业机械化作业水平的组合预测模型对比研究 被引量：1
1
作者 李鹏飞 吕恩利 +2 位作者 陆华忠 陈明林 荀露 《农机化研究》 北大核心 2019年第3期1-7,共7页
为探究不同组合模型对我国农业机械化作业水平预测的影响,以我国农业机械化作业水平时间序列为研究对象,以2001-2012年历史数据作为训练样本,分别选择指数曲线法、三次指数平滑法及灰色预测法构建单项预测模型,并基于单项模型的预测结果... 为探究不同组合模型对我国农业机械化作业水平预测的影响,以我国农业机械化作业水平时间序列为研究对象,以2001-2012年历史数据作为训练样本,分别选择指数曲线法、三次指数平滑法及灰色预测法构建单项预测模型,并基于单项模型的预测结果,选择误差平方和最小法、Shapley法和IOWGA法构建组合预测模型,对2013-2015年农业机械化作业水平进行预测。预测结果的对比分析表明:组合模型的预测精度从高到低分别为IOWGA组合模型、基于误差平方和最小法组合模型及Shapley组合模型。IOWGA组合预测模型充分汇集了各单项预测模型中的有效信息,且根据预测精度的大小赋予不同的权值,具备更好的预测效果和稳定性,相对误差可控制在1%,可用于我国农业机械化作业水平预测。 展开更多
关键词 农业机械化 作业水平 组合模型 预测
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A系列课程《智能农机装备与现代农业》教学模式的探讨 被引量：2
2
作者 周志艳 臧英 +1 位作者 李继宇 胡炼 《中国农机化学报》 北大核心 2014年第3期336-340,共5页
A系列课程《智能农机装备与现代农业》作为农业院校通识教育的一部分,有助于学生更好地理解现代农业的真正含义,激发学生在现代农业建设中的创新能力。针对课程的特点,本文以拓宽学生的知识面、强化学生的适应能力和创新能力为主线,按... A系列课程《智能农机装备与现代农业》作为农业院校通识教育的一部分,有助于学生更好地理解现代农业的真正含义,激发学生在现代农业建设中的创新能力。针对课程的特点,本文以拓宽学生的知识面、强化学生的适应能力和创新能力为主线,按照高校教育教学的规律,进行了3S技术、专家系统和决策支持系统、虚拟农业技术、农机装备智能控制技术以及农业航空技术等方面的教学内容设计,并从教学案例的融入、多媒体教学资源的师生互动积累、智能农机装备作业现场观摩、分组团队协作完成课程教学和考核等方面对课程的教学方法进行了探讨,把传统教学模式转变为"以学生为中心的实践教学"现代教学模式,将对农业院校培养创新型、综合型人才的相关教学课程改革起到积极作用。 展开更多
关键词 通识教育 学科交叉培养 教学模式 课程改革 智能农业装备 现代农业
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基于双曲正切函数的采摘机械臂滑模跟踪控制
3
作者 李杰浩 刘宏鲜 +1 位作者 罗群斐 卢家欢 《华南农业大学学报》 北大核心 2025年第2期238-245,共8页
【目的】解决机械臂在农业领域应用中末端轨迹跟踪控制问题,确保农业采摘机器人采摘末端高精度轨迹跟踪和系统稳定运行。【方法】提出一种基于双曲正切函数采摘机械臂的滑模跟踪控制方法。根据逆向运动学构建基于工作空间的机械臂动力... 【目的】解决机械臂在农业领域应用中末端轨迹跟踪控制问题,确保农业采摘机器人采摘末端高精度轨迹跟踪和系统稳定运行。【方法】提出一种基于双曲正切函数采摘机械臂的滑模跟踪控制方法。根据逆向运动学构建基于工作空间的机械臂动力学模型,设计双曲正切函数的滑模跟踪控制器,由Lyapunov函数保证控制系统的渐进稳定性。在MATLAB/Simulink环境中搭建机械臂仿真控制系统进行控制算法验证,分析滑模控制器对机械臂末端轨迹的跟踪效果。【结果】仿真试验结果表明,与切换函数滑模控制器相比,基于双曲正切函数的滑模控制器能够实现高精度的轨迹跟踪和稳定控制,提高末端轨迹跟踪的收敛速度,减小机械臂末端轨迹跟踪控制误差,并使末端轨迹跟踪曲线的收敛时间减少50%,有效提高机械臂采摘系统的实时性和跟踪精度。【结论】研究可为机械臂采摘的实际应用提供有效的控制方法。 展开更多
关键词 采摘机械臂 工作空间 滑模控制 双曲正切函数 轨迹跟踪
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智能化作物株间机械除草技术分析与研究 被引量：18
4
作者 伍同 曾山 +3 位作者 赵润茂 唐灵茂 杜攀 姚腊梅 《农机化研究》 北大核心 2019年第6期1-6,12,共7页
非化学除草方式是生产有机农产品的前提,传统的机械中耕除草技术可有效去除行间杂草,但株间杂草密集度大且分布区域不连续,目前以人工除草为主,效率低且劳动成本高。机械除草作为化学除草的有效替代,除草高效且无化学药剂残留,符合绿色... 非化学除草方式是生产有机农产品的前提,传统的机械中耕除草技术可有效去除行间杂草,但株间杂草密集度大且分布区域不连续,目前以人工除草为主,效率低且劳动成本高。机械除草作为化学除草的有效替代,除草高效且无化学药剂残留,符合绿色精准农业的发展要求,引起国内外众多学者的关注。为此,介绍了传统除草技术及株间除草技术的现状,重点介绍了国内外株间除草装置的关键部件与智能化系统,并分析比较了各种除草技术的优势与不足,最后对智能化作物株间机械除草技术作了总结和展望。 展开更多
关键词 机械除草 智能化 株间
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采摘机械手对扰动荔枝的视觉定位 被引量：82
5
作者 熊俊涛 邹湘军 +2 位作者 陈丽娟 蔡伟亮 彭红星 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第14期36-41,共6页
为了解决采摘机器人在自然环境中对扰动状态荔枝的视觉精确定位问题,该文分析机械手采摘过程中荔枝产生扰动的因素,设计制造了模拟荔枝振动的试验平台,该试验平台通过改变方向、振频、振幅等振动条件来模拟采摘过程中的扰动环境;结合振... 为了解决采摘机器人在自然环境中对扰动状态荔枝的视觉精确定位问题,该文分析机械手采摘过程中荔枝产生扰动的因素,设计制造了模拟荔枝振动的试验平台,该试验平台通过改变方向、振频、振幅等振动条件来模拟采摘过程中的扰动环境;结合振动平台运动参数,提出了双目立体视觉系统采集扰动状态的荔枝图像方法,在HSI颜色空间中对预处理后荔枝图像利用模糊C均值聚类法(FCM,fuzzyC-means)分割荔枝果实和果梗,然后利用Hough变换算法进行直线拟合确定有效的果梗采摘区域和采摘点,对多帧图像中采摘点坐标取平均值,然后进行三维重建确定空间采摘点坐标。荔枝扰动状态的视觉定位试验结果表明,空间定位深度值误差小于6cm,荔枝采摘机械手能实现有效采摘,该研究为机械手实际作业提供指导。 展开更多
关键词 机器 视觉 图像识别 采摘机械手 扰动模拟 空间定位
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蓖麻蒴果剥壳装置关键部件改进设计与试验 被引量：19
6
作者 曹玉华 李长友 +2 位作者 张增学 卿艳梅 姚亮亮 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第18期16-22,共7页
该研究针对蓖麻蒴果的物性特点,以提高其剥壳率和降低破损率为目标,研制了蓖麻蒴果剥壳装置,对关键部件进行了改进设计与力学分析,建立了力与变形的数学模型。利用MATLAB进行运算,得出了挤压力P与轧角α、辊筒变形量ΔR、两辊筒间隙、... 该研究针对蓖麻蒴果的物性特点,以提高其剥壳率和降低破损率为目标,研制了蓖麻蒴果剥壳装置,对关键部件进行了改进设计与力学分析,建立了力与变形的数学模型。利用MATLAB进行运算,得出了挤压力P与轧角α、辊筒变形量ΔR、两辊筒间隙、蓖麻蒴果直径和辊筒直径的关系。明确了剥壳过程中各种影响因子间的相互制约关系,确定了影响蓖麻蒴果剥壳的主要因素是辊筒转速、辊筒间隙和辊筒差速,提出了影响剥壳率和破损率的优化方案:剥壳率优化的因素水平组合是辊筒转速为10r/min,辊筒间隙为18mm,辊筒差速为30r/min;破损率优化的因素水平组合是辊筒转速为10r/min,辊筒差速为30r/min,辊筒间隙为12mm,研究结果可为同类剥壳机械的优化设计提供理论支持和技术参考。 展开更多
关键词 优化 受力分析 数学模型 蓖麻蒴果剥壳 剥壳率 破损率
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基于高光谱技术的霉变稻谷脂肪酸含量无损检测 被引量：13
7
作者 文韬 洪添胜 +4 位作者 李立君 郭鑫 赵兵 张仟仟 刘付 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第18期233-239,共7页
脂肪酸含量是表征稻谷霉变信息的重要指标。为了解决传统化学分析法测定稻谷脂肪酸含量有损、费时、低效等问题,该文研究应用高光谱技术实施霉变稻谷脂肪酸含量无损检测的方法。研究选取人工制备的不同霉变时期的稻谷样本作为研究对象,... 脂肪酸含量是表征稻谷霉变信息的重要指标。为了解决传统化学分析法测定稻谷脂肪酸含量有损、费时、低效等问题,该文研究应用高光谱技术实施霉变稻谷脂肪酸含量无损检测的方法。研究选取人工制备的不同霉变时期的稻谷样本作为研究对象,利用高光谱仪结合理化试验方法测定其相应的光谱信息和脂肪酸含量,运用移动窗口平滑法(savitzky-golay,SG)和一阶微分(first derivation,FD)对光谱数据进行预处理,采用连续投影算法(successive projections algorithm,SPA)提取反映稻谷脂肪酸含量变化的光谱特征波段,应用回归分析法建立基于特征波段光谱反射值的稻谷脂肪酸含量预测模型,对比分析不同光谱预处理方法的模型预测效果。研究结果显示,原始光谱数据通过SG平滑和一阶微分处理后,分别经SPA方法优选出了14和10个光谱特征波段;采用SG-SPA-MLR(multivariable linear regression)方法构建的模型质量和稻谷脂肪酸含量预测效果均优于FD-SPA-MLR模型,校正时其内部交叉验证的相关系数RCV和均方根误差RMSECV分别为0.9419、11.9646 mg/(100 g);预测时其外部验证的相关系数RP和均方根误差RMSEP分别为0.9366、12.3550 mg/(100 g),模型对不同霉变时期的稻谷脂肪酸含量均具有较强的预测能力。研究表明,利用高光谱技术对稻谷脂肪酸含量实施无损检测具有可行性,可为将来快速检测稻谷霉变提供参考依据。 展开更多
关键词 脂肪酸 无损检测 模型 霉变稻谷 高光谱 特征波段
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中国水稻植保机械现状与发展趋势 被引量：45
8
作者 周志艳 袁旺 陈盛德 《广东农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第15期178-183,共6页
植保作业是水稻生产过程中必不可少的环节,提高水稻植保机械化水平,对降低稻田农药的用量,增强突发性爆发性病虫害防控能力,缓解农村劳动力短缺,实现农业可持续发展具有重要意义。从目前常见的人力施药器械入手,对水稻生产中的小型动力... 植保作业是水稻生产过程中必不可少的环节,提高水稻植保机械化水平,对降低稻田农药的用量,增强突发性爆发性病虫害防控能力,缓解农村劳动力短缺,实现农业可持续发展具有重要意义。从目前常见的人力施药器械入手,对水稻生产中的小型动力植保机械、大中型动力植保机械和航空植保机械的应用现状及存在问题进行了详细阐述。在分析中国水稻植保机械发展现状的基础上,探讨了现代农业生产中对研究开发用于稻田农药高效精确喷施新方法和新工具的迫切需求,指出未来水稻植保机械主要朝着精准施药和高效施药两个方向发展。最后,从拓宽单次喷施作业的覆盖范围、加强稻田农药喷施作业方法创新和大力推进航空植保技术的应用等方面给出了促进我国水稻植保机械化进一步发展的建议。 展开更多
关键词 植保机械 水稻 农药喷施 航空植保 现状 发展趋势
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基于动态目标的采摘机器人视觉定位技术研究 被引量：5
9
作者 熊俊涛 邹湘军 +2 位作者 邹海鑫 彭红星 叶敏 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期836-842,共7页
自然环境中水果扰动是采摘机器人视觉定位的难点。研究通过计算扰动荔枝图像中果实摆角大小,确定了静止、微扰动和大扰动3种状态;针对静止、微扰动的荔枝,利用改进的FCM模糊聚类方法进行果实、果梗的图像分割,利用Hough直线拟合确定果... 自然环境中水果扰动是采摘机器人视觉定位的难点。研究通过计算扰动荔枝图像中果实摆角大小,确定了静止、微扰动和大扰动3种状态;针对静止、微扰动的荔枝,利用改进的FCM模糊聚类方法进行果实、果梗的图像分割,利用Hough直线拟合确定果梗上有效采摘区域,实现了荔枝采摘点的空间视觉定位,并通过虚拟现实技术进行了机械手采摘扰动目标的仿真。视觉定位试验结果:静止、微扰动荔枝采摘点的视觉定位的深度误差值最大为2.3 cm,最小为0.6cm,表明了该方法的合理性与有效性。 展开更多
关键词 采摘机器人 动态目标 荔枝扰动 视觉定位 仿真系统
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基于高光谱技术的不同霉变程度籼稻快速鉴别 被引量：4
10
作者 龚中良 郑立章 +3 位作者 文韬 李立君 谢洁飞 马强 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期123-130,共8页
为解决快速、无损鉴别籼稻霉变程度问题。该文利用高光谱技术采集正常、轻度霉变、中度霉变和重度霉变共4类籼稻样本的光谱数据,经不同预处理后,通过连续投影算法(SPA)提取特征波长,采用多元线性回归判别分析(MLR-DA)建立籼稻霉变程度... 为解决快速、无损鉴别籼稻霉变程度问题。该文利用高光谱技术采集正常、轻度霉变、中度霉变和重度霉变共4类籼稻样本的光谱数据,经不同预处理后,通过连续投影算法(SPA)提取特征波长,采用多元线性回归判别分析(MLR-DA)建立籼稻霉变程度鉴别模型。同时,通过竞争性自适应重加权算法(CARS)筛选特征变量,采用偏最小二乘法回归判别分析(PLS-DA)建立鉴别模型。研究结果表明,SG-SPA-MLRDA和RAW-CARS-PLS-DA模型的验证集相关系数RP均大于0.950。其中,RAW-CARS-PLS-DA模型的预测效果最优,其验证集相关系数RP为0.969,均方根误差RMSEP为0.269,对未知籼稻样本的总体分类准确率为93.33%。该模型对不同霉变程度籼稻具有较强的鉴别能力,故该方法可为快速、无损鉴别籼稻霉变程度提供技术支持。 展开更多
关键词 高光谱技术 预处理 霉变 籼稻 模型 鉴别
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机械损伤对荔枝电特性的影响 被引量：4
11
作者 陈燕 谈建豪 +3 位作者 向和平 邹湘军 李博 蒋志林 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期47-50,共4页
为了探索以电特性区分微观损伤荔枝的可能性,设计了荔枝电学参数测试系统,测试了经挤压微观损伤处理荔枝和对照荔枝在10个测试频率下的复阻抗Z、并联等效电感Lp、并联等效电容Cp、并联等效电阻Rp、品质因子Q等5个电参数。结果表明:除品... 为了探索以电特性区分微观损伤荔枝的可能性,设计了荔枝电学参数测试系统,测试了经挤压微观损伤处理荔枝和对照荔枝在10个测试频率下的复阻抗Z、并联等效电感Lp、并联等效电容Cp、并联等效电阻Rp、品质因子Q等5个电参数。结果表明:除品质因子外,其余电参数均随频率的增大而减小;在一定测试频率下,损伤荔枝与对照荔枝的电参数均差异显著;损伤荔枝与对照荔枝最佳区分的电参数频率是0.8 kHz。 展开更多
关键词 荔枝 机械损伤 电特性
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基于无线通信技术的程序编程器 被引量：2
12
作者 薛秀云 洪添胜 +2 位作者 宋淑然 夏侯炳 黄坤明 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期315-320,共6页
为应付各种不适合人工现场操作的恶劣环境下设备芯片程序升级工作,针对传统有线程序编程器灵活性不足的缺点,设计了一种基于nRF905无线通信技术的无线程序编程器.该无线编程器的硬件包括主端和从端,软件包括单片机软件和上位机烧写软件... 为应付各种不适合人工现场操作的恶劣环境下设备芯片程序升级工作,针对传统有线程序编程器灵活性不足的缺点,设计了一种基于nRF905无线通信技术的无线程序编程器.该无线编程器的硬件包括主端和从端,软件包括单片机软件和上位机烧写软件,硬件和软件的协同工作确保无线编程器的正常进行.经过测试表明：该编程器适用于对STC 51系列单片机的无线烧写,从端使用锂离子电池供电,在电压波动（3.7～4.19V）范围内,不会影响程序烧写的成功率,在开阔地可靠的烧写距离为21m,在浅水下、封闭铁盒内、建筑物和小竹林等遮挡环境下均可实现可靠烧写,烧写文件的容量最大可达单片机flash存储器的容量. 展开更多
关键词 无线通信 烧写 单片机 NRF905
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不同再生香稻品种产量和品质差异研究
13
作者 秦奕天 王在满 +2 位作者 潘圣刚 张明华 莫钊文 《中国稻米》 北大核心 2025年第1期84-88,93,共6页
为筛选适合华南地区种植的再生香稻品种,在大田试验条件下,对美香占2号(对照)、软华优金丝、台香812、福香优6503和增香优宁香丝苗等香稻品种进行了再生稻栽培生育期、干物质量、产量及加工品质等关键指标的对比分析。结果表明,福香优6... 为筛选适合华南地区种植的再生香稻品种,在大田试验条件下,对美香占2号(对照)、软华优金丝、台香812、福香优6503和增香优宁香丝苗等香稻品种进行了再生稻栽培生育期、干物质量、产量及加工品质等关键指标的对比分析。结果表明,福香优6503在周年产量、再生季产量、日产量和整精米产量等方面均表现最优,并显著高于其他参试品种,其中周年产量高达7841.0 kg/hm^(2),适宜在华南地区作再生稻栽培。 展开更多
关键词 再生稻 香稻 产量 加工品质
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基于高光谱图像技术的沙梨无损检测 被引量：4
14
作者 王海建 洪添胜 +3 位作者 代芬 欧阳玉平 罗瑜清 倪慧娜 《广东农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期185-188,共4页
为探讨基于高光谱图像技术对沙梨糖度无损检测的可行性，采集80个沙梨样本在400～1000nm内的高光谱图像数据及其对应的糖度，采用变量标准化、多元散射校正（MSC）、平滑滤波、基线校正等方法对原始光谱数据进行预处理。发现MSC预处理... 为探讨基于高光谱图像技术对沙梨糖度无损检测的可行性，采集80个沙梨样本在400～1000nm内的高光谱图像数据及其对应的糖度，采用变量标准化、多元散射校正（MSC）、平滑滤波、基线校正等方法对原始光谱数据进行预处理。发现MSC预处理效果最佳，再通过无信息变量消除法对MSC预处理后的光谱数据进行压缩，最后分别建立BP神经网络和PLS沙梨糖度预测模型。结果表明：无信息变量消除法将光谱变量压缩到234个，有效减少了建模的输入变量，建立的PLS预测模型和BP神经网络的预测相关系数均在0.85以上，而PLS预测模型的相关系数为O.9508，均方根误差为0.268，优于BP神经网络模型。 展开更多
关键词 高光谱技术 沙梨 多元散射校正 无信息变量消除法 BP神经网络
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基于RTK-GNSS和MEMS陀螺仪的车辆航向角测量技术 被引量：6
15
作者 张智刚 朱启明 +3 位作者 何杰 王辉 岳斌斌 丁凡 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期34-37,共4页
[目的]更好地满足车辆自动驾驶时航向角测量的精度要求。[方法]提出卡尔曼滤波算法,把实时动态全球导航卫星系统(RTK-GNSS)测量出来的经纬度和高程经过高斯投影转换为高斯平面坐标,和微电子机械系统(MEMS)陀螺仪测得的累积航向角进行融... [目的]更好地满足车辆自动驾驶时航向角测量的精度要求。[方法]提出卡尔曼滤波算法,把实时动态全球导航卫星系统(RTK-GNSS)测量出来的经纬度和高程经过高斯投影转换为高斯平面坐标,和微电子机械系统(MEMS)陀螺仪测得的累积航向角进行融合处理,最终得到车辆更为精准的航向角。[结果]融合后的航向角度曲线既保持了 GNSS 航向的整体变化趋势,也保持了陀螺仪航向的细部变化趋势,且较 GNSS 和陀螺仪所得曲线更为平滑,可以跟踪车辆 180°调头的转弯动作。[结论]卡尔曼滤波算法可以实时在线且精准地测得车辆航向角数据,精度较 GNSS 测量结果提高 80%以上。 展开更多
关键词 RTK-GNSS MEMS 陀螺仪 车辆航向角测量 卡尔曼滤波 数据融合
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低功耗BDS-SPP/INS融合定位系统的设计与试验
16
作者 张天 张智刚 +5 位作者 罗锡文 彭铭达 张国城 黄海翔 苑炳轩 张闻宇 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期437-445,共9页
【目的】融合定位设备大多依赖于BDS-RTK,而BDS-RTK功耗大,在网络信号不佳的区域无法获取差分链路,只能使用标准单点定位(Standard point positioning,SPP),而SPP定位系统存在定位误差大、抗干扰能力弱的问题。本研究致力于解决这些问... 【目的】融合定位设备大多依赖于BDS-RTK,而BDS-RTK功耗大,在网络信号不佳的区域无法获取差分链路,只能使用标准单点定位(Standard point positioning,SPP),而SPP定位系统存在定位误差大、抗干扰能力弱的问题。本研究致力于解决这些问题。【方法】提出一种惯性导航系统(Inertial navigation system,INS)和BDSSPP传感器信息融合卡尔曼滤波方法,基于该方法开发了低功耗融合定位系统。采用BDS-RTK作为基准,测试了BDS-SPP的低功耗模块静态和动态的误差、航姿参考系统(Attitude and heading reference system,AHRS)零偏和噪声,同时进行滤波器融合定位试验,检测在单天线BDS受到干扰时AHRS的断点续航情况。【结果】BDS定位的静态误差为0.4726 m,BDS-SPP/INS融合定位系统动态平均标准差小于1.9137 m,相较于融合前减少0.1652 m。断点续航试验结果表明,融合定位系统偏移距离平均标准差为3.6365 m,相较于融合前减少了2.5900 m。BDS-SPP/INS融合定位系统比BDS-RTK定位系统功率降低了33.3 W;融合后的输出频率较单独采用BDS-SPP情况提高了3倍。【结论】本文的融合定位装置提高了BDS-SPP的抗干扰能力,减少了定位误差,可以在缺少RTK链路的情况下为农业机器人提供定位,可以为农业机器人导航研究提供了技术基础。 展开更多
关键词 农业机器人 低功耗 BDS 信息融合 KALMAN滤波 INS
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基于梯度点阵结构的浆果变刚度柔性夹持机构设计
17
作者 王昱 陈婉琼 +3 位作者 曾山 凡健 孙超 姚凯斌 《华南农业大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期273-279,共7页
【目的】根据浆果在采摘、分拣等环节中的夹持性能需求,在机器人末端使用高刚度驱动连接和低刚度无损夹持的夹持机构,有效推进农业机器人在浆果生产领域的推广。【方法】针对典型浆果-小番茄的夹持工况,引入多层级拓扑优化理论,提出基... 【目的】根据浆果在采摘、分拣等环节中的夹持性能需求,在机器人末端使用高刚度驱动连接和低刚度无损夹持的夹持机构,有效推进农业机器人在浆果生产领域的推广。【方法】针对典型浆果-小番茄的夹持工况,引入多层级拓扑优化理论,提出基于梯度点阵结构的变刚度柔性夹持机构设计方法,构建变刚度柔性夹持机构的优化设计模型,实现由单一材料构建的刚度梯度分布的一体化柔性夹持机构设计。【结果】采用Polyjet增材制造技术,加工获得柔性质量约45 g的夹持机构样件。对茂名‘千禧’小番茄的夹持试验发现,夹持机构样件输入端的驱动载荷为11.00~14.56 N时,小番茄的压缩率为0.90%~1.91%,机械损伤度为0。【结论】优化设计的变刚度柔性夹持机构可有效且几乎零损伤地夹持外表层较为脆弱的浆果,为浆果自动化采摘、分拣等环节中夹持装备的设计提供了可行的设计方法。 展开更多
关键词 浆果 夹持 柔性夹持机构 点阵结构 变刚度 拓扑优化
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固定式橡胶自动割胶机的设计与试验
18
作者 曾山 武玉金 +3 位作者 曾丰毅 于开鑫 马立刚 杨文武 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期92-102,共11页
针对目前传统人工割胶劳动强度大、胶工短缺、尚无成熟自动割胶工具的问题,结合割胶的技术要求和行业标准,设计了一种固定式橡胶自动割胶机.采用SolidWorks三维软件对整机结构进行建模与装配,并对其工作原理进行了阐述.设计了橡胶自动... 针对目前传统人工割胶劳动强度大、胶工短缺、尚无成熟自动割胶工具的问题,结合割胶的技术要求和行业标准,设计了一种固定式橡胶自动割胶机.采用SolidWorks三维软件对整机结构进行建模与装配,并对其工作原理进行了阐述.设计了橡胶自动割胶机的关键机构,重点对割胶刀进行了分析.进行了林间试验,以切割深度、耗皮厚度和割线螺旋角为因素,以割胶后5 min排胶量为评价指标,设置3因素3水平正交试验.试验结果表明,固定式橡胶自动割胶机的最优工作参数为切割深度8 mm、耗皮厚度1.5 mm、割线螺旋角27.5°,在最优工作参数下割胶后5 min胶乳的产量为9.3 mL. 展开更多
关键词 天然橡胶 割胶机 固定式 结构设计 试验
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基于真有效值检测的高频电容式土壤水分传感器 被引量：31
19
作者 李加念 洪添胜 +2 位作者 冯瑞珏 岳学军 罗瑜清 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期216-221,共6页
土壤水分的测量是精细农业中实施节水灌溉的基础。基于真有效值检测技术,利用土壤的介电特性,设计了一个高频电容式土壤水分传感器,主要由电源滤波电路、100MHz有源晶振、XC74UL14AA、探针电极和AD8361组成。其中,探针电极由印刷电路板... 土壤水分的测量是精细农业中实施节水灌溉的基础。基于真有效值检测技术,利用土壤的介电特性,设计了一个高频电容式土壤水分传感器,主要由电源滤波电路、100MHz有源晶振、XC74UL14AA、探针电极和AD8361组成。其中,探针电极由印刷电路板制成并与主印刷电路板一体化成型。传感器以直流电压输出,分别在空气和去离子水中测得其输出范围为工作电压的20%～70%。通过2-异丙氧基乙醇、二氧六环和去离子水3种溶液配制了一系列不同等效土壤体积含水率的待测溶液,在不同工作电压下,对传感器进行了标定以及在5～40℃范围内以24.8℃基准进行了温度变异性试验。试验结果表明:传感器对工作电压有明显的依赖性,在特定含水率下传感器的输出电压随工作电压的升高而增加;特定工作电压下传感器的输出电压与土壤体积含水率呈线性负相关,其决定系数R2>0.987;温差越大则传感器的测量偏差也越大,最大偏差为4.44%。并配制土样对传感器进行了验证,最大误差为4.95%。 展开更多
关键词 土壤 水分 传感器 真有效值 高频 电容
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荔枝的力学特性测试及其有限元分析 被引量：54
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作者 陈燕 蔡伟亮 +3 位作者 邹湘军 向和平 刘天湖 徐凤英 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期358-363,F0003,共7页
为减小荔枝在收获、储运过程中的机械损伤,对荔枝的宏观和微观力学特性进行了研究。试验测定得到荔枝各部分的弹性模量;通过压缩试验,测得荔枝整果垂直受压的力学参数大于水平,垂直与水平受压的破裂力、弹性模量和破裂相对变形分别为101... 为减小荔枝在收获、储运过程中的机械损伤,对荔枝的宏观和微观力学特性进行了研究。试验测定得到荔枝各部分的弹性模量;通过压缩试验,测得荔枝整果垂直受压的力学参数大于水平,垂直与水平受压的破裂力、弹性模量和破裂相对变形分别为101.69N和81.25N、0.37MPa和0.27MPa、30.33%和28.86%,并观察得到荔枝受压的裂壳特征。运用有限元法建立荔枝压缩力学模型,比较荔枝垂直和水平受压的试验值和仿真值,二者比较一致,其相关系数均达到0.999以上;研究荔枝在压载作用下的应力分布规律,分析其垂直与水平受压的抗挤压能力和裂壳特征,验证仿真数值解的可行性。试验结果表明:荔枝的抗挤压能力具有各向异性,相同压力下,垂直方向所能承受的压力和变形均大于水平方向;受压时在果壳拉应力作用下发生破裂,裂纹沿外力方向延伸,且出现的截面与压缩方向一致;采用所建立的荔枝有限元模型可以分析研究荔枝的微观力学性质。研究结果可为荔枝作业装备的设计以及预测和减少其机械损伤提供依据和帮助。 展开更多
关键词 力学特性 有限元方法 弹性模量 荔枝 裂壳
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