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题名小型农田原状土样采集机器人系统研发与测试
被引量：3
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作者
闫全涛
李丽霞
邱权
丛岳
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机构
北京农学院智能科学与工程学院
昆明理工大学现代农业工程学院
北京市农林科学院智能装备技术研究中心
江苏丰尚智能科技有限公司
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出处
《智能化农业装备学报（中英文）》
2024年第1期12-22,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(61973040)。
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文摘
农业机器人是农业机械领域的研究热点之一。国内外对温室/农田/果园作业(除草、施肥、喷药、采摘等)机器人移动平台的研究已取得初步成果,但对农田土样采集机器人移动平台的研究鲜有出现。在土壤的物理力学特性研究过程中,原状土壤样品的采集是一个重要前提。如果土样的原状度无法保障,后期实验室物理力学测试分析难以得出准确的研究结果。本研究针对这一问题,研发了一台结构紧凑、通过性强、取土质量好、取土效率高的农田土壤采集机器人移动平台,给出了机械系统、控制系统设计方案,并开展了初步的田间试验研究。本研究的主要内容如下:(1)机器人移动平台本体设计方面,确定了差速转向的转向方式;进行了机械系统设计,完成了相关硬件选型分析和控制系统设计以及软件编写。移动平台轴距为960 mm、轮距为600 mm,轮毂电机功率1000 W,实现了基于调速转把和遥控手柄的移动平台协调运动控制,满足试验要求。(2)土样采集装置方面,对分段原状取土装置进行了设计。通过对比分析选用液压传动作为动力源和直压旋入式入土方式。通过理论分析确定了取土器主要技术参数,并对其入土关键部件进行有限元分析,验证了其结构参数设计的合理性。(3)通过田间试验,考察整机的移动性能和取土质量。移动性能测试试验结果表明:最大垂直越障高度80 mm,最大爬坡坡度35°。土样抗剪强度检测试验结果表明:在获取0~200 mm深度土样时,环刀法和新系统所取土样的内摩擦角方差在0.05的置信水平下,P值等于0.866;在获取0~100 mm和100~200 mm深度土样时,环刀法和取土装置所取土样的凝聚力方差在0.05的置信水平下,P值分别为0.145和0.717。取土效率对比试验结果表明:该取土装置完成一次取土仅需3~5 min。
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关键词
农业机器人
移动平台
农田
原状土样
取土器
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Keywords
agricultural robot
mobile platform
in-field
undisturbed soil
soil sampler
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分类号
S24
[农业科学—农业电气化与自动化]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名小型移动式农业机器人研究现状及发展趋势
被引量：40
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作者
闫全涛
李丽霞
邱权
张兆国
孟志军
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机构
昆明理工大学现代农业工程学院
北京农业智能装备技术研究中心
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出处
《中国农机化学报》
北大核心
2019年第5期178-186,共9页
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基金
国家重点研发计划课题(2017 YFD0700303)
国家自然科学基金面上项目(31571564)
国家自然科学基金项目(61305105)
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文摘
农业机器人在提高农业劳动生产率,改善农业生产作业条件,缓解农业劳动力不足现状,实现农业的规模化、精准化生产模式等方面具有极大的应用潜力。本文拟对国内外小型移动式农业机器人的相关研究进行初步探讨和分析,介绍小型移动式农业机器人的分类,总结归纳现有小型移动式农业机器人具有作业环境复杂、使用对象特殊等几大特征,提出造价昂贵、智能化程度低等阻碍小型移动式农业机器人广泛应用的几大障碍和待突破的环境感知、定位导航等关键技术,并在此基础上对我国小型移动式农业机器人的未来发展趋势进行预测。
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关键词
农业机器人
小型
移动式
分类
瓶颈问题
未来趋势
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Keywords
agricultural robot
small
mobile
categories
bottle-neck problems
future trends
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名制备可降解地膜的甘蔗渣纤维力学性能试验
被引量：2
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作者
李丽霞
陈星智
张兆国
闫全涛
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机构
昆明理工大学现代农业工程学院
云南省农业科学院甘蔗研究所
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出处
《农机化研究》
北大核心
2018年第10期177-182,共6页
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基金
云南省农业科学院甘蔗研究所开放课题(2015DG015-02)
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文摘
为解决日益严重的地膜残留问题、增加甘蔗渣附加值,以榨糖后废弃物甘蔗渣为原料,以蒸煮Na OH浓度、打浆时间为试验因素,采用化学-机械耦合法制备甘蔗渣可降解地膜纤维,并对甘蔗渣可降解地膜纤维的力学性能进行检测。运用design-expert软件对地膜的抗张强度、耐破指数、耐折度及撕裂指数性能指标进行响应面分析,得到甘蔗渣纤维力学性能最优参数,并进行验证,为甘蔗渣制备可降解地膜提供理论依据。
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关键词
甘蔗渣
响应曲面
降解
力学性能
化学-机械耦合法
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Keywords
bagasse
response surface
degradation
mechanical properties
CMP
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分类号
S183
[农业科学—农业基础科学]
TQ35
[化学工程]
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