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4JS220型玉米秸秆切段还田机设计与试验 被引量：2
1
作者 姜伟 荐世春 +2 位作者 周进 贺志永 张华 《农业装备与车辆工程》 2022年第4期6-10,共5页
传统单轴和双轴玉米秸秆还田机切碎后秸秆呈丝条状,无法实现切段精细还田,阻碍下茬作物播种和出苗。针对这些问题,设计了4JS220型玉米秸秆切段还田机,采用双轴切碎,前切碎为锤爪粉碎器,后切碎为滚筒式切碎器,可实现玉米秸秆切段还田。... 传统单轴和双轴玉米秸秆还田机切碎后秸秆呈丝条状,无法实现切段精细还田,阻碍下茬作物播种和出苗。针对这些问题,设计了4JS220型玉米秸秆切段还田机,采用双轴切碎,前切碎为锤爪粉碎器,后切碎为滚筒式切碎器,可实现玉米秸秆切段还田。田间试验表明,该机切段平均长度30.4 mm,留茬平均高度39.1 mm,秸秆粉碎长度合格率93.3%,秸秆抛撒不均匀度11.3%,纯生产率0.333 hm^(2)/(m·h)。样机各项指标均达到或超过国家标准要求,满足设计与使用要求。 展开更多
关键词 玉米 秸秆还田 锤爪粉碎器 滚筒切碎器 秸秆切段
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发展农业装备新质生产力的创新方向与实施路径研究 被引量：2
2
作者 吴海华 吴尘萱 +2 位作者 周海燕 胡小鹿 方宪法 《农业工程》 2025年第1期1-6,共6页
农业装备是新时代保证粮食安全和推进乡村全面振兴的重要科技支撑。通过研究国内外产业发展与技术趋势、市场与政策,明确我国发展农业装备新质生产力面临4个方面的重大需求,包括推动农业装备强国建设、着力提升粮食综合生产能力、支撑... 农业装备是新时代保证粮食安全和推进乡村全面振兴的重要科技支撑。通过研究国内外产业发展与技术趋势、市场与政策,明确我国发展农业装备新质生产力面临4个方面的重大需求,包括推动农业装备强国建设、着力提升粮食综合生产能力、支撑多元化食物供给体系构建和助力现代化大农业发展。提出助推农业装备新质生产力发展的建议,支撑全环节农业装备迭代升级、开发适用性农业装备制造体系、拓展新场景农业装备应用模式、提升前瞻性农业装备战略力量和培育高技术农业装备创新集群,着力建设高水平创新的支撑条件平台,打造全产业链人才梯队,培育可持续协同发展的创新生态,激发创新主体潜力,为相关科技管理部门优化研究布局提供参考。 展开更多
关键词 新质生产力 农业装备 科技创新 智慧农业 智能农机 粮食安全
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基于艺术设计理念的农业采摘机器人外观优化设计 被引量：1
3
作者 刘臻 《农机化研究》 北大核心 2025年第6期214-218,共5页
农业采摘机器人能够自动执行采摘任务,可在不受季节、天气和时间限制的情况下连续工作,确保了农作物的及时采摘和处理,提高农业生产的效率和质量。然而,目前市场上大部分的机器人设计仅关注功能和效率,忽视了外观设计对用户体验和农业... 农业采摘机器人能够自动执行采摘任务,可在不受季节、天气和时间限制的情况下连续工作,确保了农作物的及时采摘和处理,提高农业生产的效率和质量。然而,目前市场上大部分的机器人设计仅关注功能和效率,忽视了外观设计对用户体验和农业生产环境的影响。为此,基于艺术设计理念在产品设计中的应用背景和优势,分析了农业采摘机器人的使用环境和用户需求,提出了针对流线型外观、色彩搭配和材质选择的优化设计原则,通过实例展示了几种基于艺术设计理念的农业采摘机器人外观设计方案,并对其进行了评估和讨论。 展开更多
关键词 采摘机器人 外观优化 造型设计 人机交互
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甘蔗种植机随速播种控制系统设计与试验
4
作者 徐凤英 彭智康 +4 位作者 刘庆庭 陈金鹏 邹小平 陈震 武涛 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期89-94,共6页
针对甘蔗种植机平均每米播种量随作业速度变化导致播种不均匀的问题,设计了一套基于PLC的随速播种控制系统。通过分析种植机作业速度、排种链轮转速的检测和计算原理,以及拟合控制器数字量与排种链轮转速的函数关系,实现排种链轮转速与... 针对甘蔗种植机平均每米播种量随作业速度变化导致播种不均匀的问题,设计了一套基于PLC的随速播种控制系统。通过分析种植机作业速度、排种链轮转速的检测和计算原理,以及拟合控制器数字量与排种链轮转速的函数关系,实现排种链轮转速与种植机作业速度匹配,达到蔗种平均每米播种量不随作业速度变化的目的。田间试验表明:当作业距离为100 m时,不同作业速度(2~4 km/h)下,蔗种平均每米播种量在8.19%以内变化,满足甘蔗播种要求。 展开更多
关键词 种植机 随速控制系统 三菱PLC 函数拟合 甘蔗
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基于COMSOL的小麦含水率在线检测装置设计与试验
5
作者 姬虹 李康 +3 位作者 宋东方 王万章 李保谦 冯伟 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期80-88,共9页
含水率是判断小麦成熟和适收的关键指标,及时准确获取小麦含水率,有利于进行小麦的收获生产规划,指导联合收获机作业调度,确保小麦在成熟期阶段精准收获。为提高联合收获机小麦含水率在线检测系统精度,设计了一种同侧圆弧式电容小麦籽... 含水率是判断小麦成熟和适收的关键指标,及时准确获取小麦含水率,有利于进行小麦的收获生产规划,指导联合收获机作业调度,确保小麦在成熟期阶段精准收获。为提高联合收获机小麦含水率在线检测系统精度,设计了一种同侧圆弧式电容小麦籽粒含水率在线检测传感器,并对其结构和工作原理进行了有限元仿真分析和电容极板结构参数优化试验。基于COMSOL Multiphysics软件,对同侧圆弧式电容含水率检测传感器结构参数即极板数目、极板尺寸规格和极板间距值进行优化设计,得到最终优化参数:当同侧圆弧电容三极板式小麦籽粒含水率检测传感器驱动极板宽度为45 mm、感应极板宽度为23 mm、极板边间为18 mm、极板长为135 mm参数下,电容和介电常数之间满足线性相关关系,决定系数R2接近1。 展开更多
关键词 含水率 COMSOL 同侧圆弧式电容传感器 在线检测 小麦
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基于介电特性和BPNN建模的小麦含水率在线检测
6
作者 姬虹 李康 +3 位作者 宋东方 王万章 李保谦 冯伟 《农机化研究》 北大核心 2025年第8期119-129,共11页
为满足小麦籽粒含水率在线检测需求,设计了一种搭载在联合收获机上基于介电特性的同侧圆弧电容式小麦籽粒含水率在线检测传感器。对6个不同品种小麦进行了温度、频率、电容、容重4个因素对含水率检测影响的实验研究,采用BP神经网络法建... 为满足小麦籽粒含水率在线检测需求,设计了一种搭载在联合收获机上基于介电特性的同侧圆弧电容式小麦籽粒含水率在线检测传感器。对6个不同品种小麦进行了温度、频率、电容、容重4个因素对含水率检测影响的实验研究,采用BP神经网络法建立了含水率与温度、频率、电容、容重4因素关系的预测模型,其训练集和测试集的决定系数R 2为0.896和0.893,均方根误差RMSE为1.317和1.342,预测模型稳定性和预测能力较强。研究表明:将温度、频率、容重这3因素引入的电容法联合收获机在线小麦含水率检测系统,能有效提高整体系统的检测精度和重复性。通过对不同小麦品种含水率检测影响因素相关性分析和数学模型的建立与优化,提高了电容法小麦含水率检测精度,为联合收获机小麦含水率检测系统中电容式传感器软硬件设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 小麦含水率 在线检测 介电特性 BP神经网络
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基于ISWD的农用轴承复合故障特征提取方法
7
作者 焦华超 孙文磊 +1 位作者 王宏伟 万晓静 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第3期222-229,共8页
针对农用轴承故障诊断过程中受到传播路径耦合与强烈背景噪声的影响,复合故障特征较难提取的问题,提出基于包络谱相关峭度的改进群分解(ISWD)方法,实现农用轴承复合故障特征的自适应提取。首先,利用对周期性冲击较为敏感的包络谱相关峭... 针对农用轴承故障诊断过程中受到传播路径耦合与强烈背景噪声的影响,复合故障特征较难提取的问题,提出基于包络谱相关峭度的改进群分解(ISWD)方法,实现农用轴承复合故障特征的自适应提取。首先,利用对周期性冲击较为敏感的包络谱相关峭度为适应度函数,提升SWD对微弱故障特征的提取能力;其次,利用改进灰狼算法,实现SWD关键阈值P th和T th的寻优;最后,对ISWD分解出的振荡分量(OC)做包络解调处理,凸显故障特征频率,实现轴承复合故障特征的提取。仿真分析和试验分析表明,该方法能够高效提取农用齿轮箱复合故障的特征,相比于传统的变分模态分解(VMD),减少27%的冗余分量占比,提高100%的内圈有效特征数量;与SWD相比,不仅内圈有效特征数量提升100%,外圈有效特征数量也提高25%,为农用轴承故障智能诊断方法的开发提供参考。 展开更多
关键词 农用轴承 复合故障 故障特征提取 改进群分解 相关峭度
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组合式稻麦兼用播种开沟器设计与试验
8
作者 臧英 罗锋 +3 位作者 黄子顺 姜有聪 李嘉琦 张明华 《农业工程学报》 北大核心 2025年第19期42-53,共12页
为了减小双圆盘开沟器工作阻力,改善种沟沟底不平整、沟壁倾斜不合适的问题,从而为稻麦种子提供更适宜的种床环境,该研究结合切割挤压及滑切原理,设计了一种组合式稻麦兼用播种开沟器,利用双圆盘开沟部件与滑切部件协同配合开出种沟。首... 为了减小双圆盘开沟器工作阻力,改善种沟沟底不平整、沟壁倾斜不合适的问题,从而为稻麦种子提供更适宜的种床环境,该研究结合切割挤压及滑切原理,设计了一种组合式稻麦兼用播种开沟器,利用双圆盘开沟部件与滑切部件协同配合开出种沟。首先,通过理论分析确定了开沟器的关键结构参数;其次,基于EDEM仿真软件,结合土槽试验验证构建了开沟器高可靠性仿真模型;随后,采用EDEM软件进行开沟过程仿真试验,以工作阻力、回土率及土壤扰动宽度为试验指标开展单因素试验,得到各关键参数的取值范围;最后,通过Box-Behnken正交组合仿真试验,得出开沟器的最优参数组合为:圆盘夹角16°、入土角40°、竖直距离14 mm;以此参数组合进行土槽试验,明确了开沟器工作阻力为105.5 N,回土率为41.3%,土壤扰动宽度为108 mm,相较于稻麦轮作区常用双圆盘开沟器,工作阻力减小了13.74%,回土率增加了20.41%,土壤扰动宽度减小了6.25%。播种试验进一步表明,所设计的开沟器作业效果满足稻麦播种农艺要求。 展开更多
关键词 农业机械 开沟器 稻麦兼用 工作阻力 回土率
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基于MC-LADRC的水空两栖倾转多旋翼无人船水面起飞控制方法
9
作者 沈跃 刘铭晖 +1 位作者 沈亚运 刘慧 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期608-617,共10页
水空两栖倾转多旋翼无人船在多鱼塘环境进行水空跨域作业时受到复杂多变的水面流体力影响,导致船体姿态和飞行高度易发生较大波动。为了提高无人船水面起飞时的姿态稳定性,提出了一种基于模型补偿的线性自抗扰水面起飞控制方法。首先对... 水空两栖倾转多旋翼无人船在多鱼塘环境进行水空跨域作业时受到复杂多变的水面流体力影响,导致船体姿态和飞行高度易发生较大波动。为了提高无人船水面起飞时的姿态稳定性,提出了一种基于模型补偿的线性自抗扰水面起飞控制方法。首先对无人船多模态进行详细的动力学建模;其次考虑水面起飞过程的姿态变化,建立了基于无人船实时姿态的水面张力估算模型、浮力估算模型;最后设计了基于模型补偿的线性自抗扰控制器。仿真结果表明,本文方法较PID算法横滚方向收敛时间减少66.7%,波动减少98.3%;在无人船前进(x轴)方向收敛时间减少34.0%;高度收敛时间减少41.2%,波动减少80.0%。实验结果表明,无人船实现了飞行高度为1.2 m时,横滚角波动小于3°,俯仰角波动及偏航角波动小于2°的水面起飞。该研究提出的控制算法有效提高了水空两栖倾转多旋翼无人船在水空跨域过程中的安全性和抗扰能力。 展开更多
关键词 倾转多旋翼无人船 水面起飞控制 线性自抗扰 模型补偿
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基于人工智能的农业机械作业路径优化系统设计 被引量：1
10
作者 陈颖平 《南方农机》 2025年第17期79-81,共3页
为提升农业机械在复杂环境中的作业效率与路径优化精度,设计了一款基于人工智能的路径优化系统。该系统采用混合优化算法结合动态避障技术,构建数据预处理、路径规划与实时调整模型,并通过实际测试验证系统性能。研究结果表明,该系统在... 为提升农业机械在复杂环境中的作业效率与路径优化精度,设计了一款基于人工智能的路径优化系统。该系统采用混合优化算法结合动态避障技术,构建数据预处理、路径规划与实时调整模型,并通过实际测试验证系统性能。研究结果表明,该系统在路径总长度、能耗效率及避障成功率方面表现出显著优势,具备高效性和适应性,为智能化农业作业提供了技术支撑。 展开更多
关键词 人工智能 农业机械 路径优化 避障算法
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碳中和背景下非道路移动机械排放标准发展综述
11
作者 田茂军 王坤 +3 位作者 黄德军 谷雨 邓力 税绍强 《农业工程》 2025年第7期18-27,共10页
非道路移动机械数量虽相对机动车较少,但因其排放标准起步晚,标准制定和减排措施实施相对比较落后,并且由于其存在使用功率范围广、作业环境差、流动性大和监管难等问题,导致其排放问题已十分突出,颗粒物的排放远超机动车,非道路移动机... 非道路移动机械数量虽相对机动车较少,但因其排放标准起步晚,标准制定和减排措施实施相对比较落后,并且由于其存在使用功率范围广、作业环境差、流动性大和监管难等问题,导致其排放问题已十分突出,颗粒物的排放远超机动车,非道路移动机械肩负未来移动源领域节能减排的重要使命,排放标准升级依然是直面挑战的重要手段。从标准体系、适用范围、排放限值、测试循环、机械车载法、曲轴箱和烟度、耐久性和质保期、氮氧化物控制和颗粒物控制、车载终端和远程监控、生产一致性管理及在用符合性监测等方面全面分析国Ⅳ与欧Ⅴ、EPATier4标准的差异,以及碳中和背景下的能源技术变革和内燃机技术发展情况。提出未来我国非道路移动机械排放法规的发展趋势和若干建议:在排放测试循环、污染物限值、耐久和质保等方面借鉴国外先进经验,同时沿袭我国本土化且高效的生产一致性、在用符合性、远程监控等管理措施,此外还应充分考虑现行标准在监管范围等方面的不足,引入温室气体控制,同时为适应燃料和动力系统多元化发展趋势,扩展燃料和机械类型适用范围,力争实现标准引领技术发展,实现未来非道路移动机械既减污又降碳,促进环境综合改善。 展开更多
关键词 碳中和 非道路移动机械 排放标准 内燃机 后处理系统
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果树修剪机械装备的发展现状与趋势 被引量：7
12
作者 刘佳 杨莉玲 +2 位作者 马文强 买合木江·巴吐尔 沈晓贺 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期262-268,共7页
林果整形修剪对实现果园通风透光、降低病虫害的发生几率、调节果品品质、稳定果品产量具有重要作用,是果园生产管理过程中尤为重要的一个环节,但其季节性强,需要劳动力多。为此,通过分析国内外修剪技术装备的研究与应用现状,论述了相... 林果整形修剪对实现果园通风透光、降低病虫害的发生几率、调节果品品质、稳定果品产量具有重要作用,是果园生产管理过程中尤为重要的一个环节,但其季节性强,需要劳动力多。为此,通过分析国内外修剪技术装备的研究与应用现状,论述了相关修剪机械的工作原理及现有修剪机械存在的问题,并分析了林果修剪机械的发展趋势。 展开更多
关键词 果树 修剪装备 存在问题 发展趋势
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基于MobileNetV3卷积神经网络的农用机械发动机水泵气密性检测方法
13
作者 王胜 杨晨 惠向晖 《智能化农业装备学报(中英文)》 2025年第1期91-98,共8页
农业机械装备智能化升级是目前农业机械领域研究的热点。机器视觉技术应用于农作物的修剪、采摘等领域的研究,已取得初步成果,但是在农业机械装备中进行机器视觉的缺陷检测鲜有研究。研究针对农用机械发动机水泵气密性能缺陷,进行基于... 农业机械装备智能化升级是目前农业机械领域研究的热点。机器视觉技术应用于农作物的修剪、采摘等领域的研究,已取得初步成果,但是在农业机械装备中进行机器视觉的缺陷检测鲜有研究。研究针对农用机械发动机水泵气密性能缺陷,进行基于机器视觉的自动化检测技术进行相关试验研究。采用基于MobileNetV3卷积神经网络的深度学习算法进行气泡识别。在进行气密性检测试验中,首先需要对气泡原始图像进行气泡区域提取算法处理,以降低图像的分辨率,然后将处理后的图像用于MobileNetV3卷积神经网络进行深度学习,训练后的神经网络模型就可以实现气密性检测中对气泡进行识别和定位。将识别结果与人工标注结果进行对比,计算出气泡识别算法的气泡漏检率。试验结果表明,气泡识别算法的漏检率与气泡平均直径存在较大关联,总体上表现为气泡平均直径越小,气泡的漏检率越高,气泡平均直径与发动机水泵壳体上的泄漏孔大小成正比关系。当气泡平均直径大于0.2mm时,气泡漏检率均在2%以下;平均直径小于0.2 mm的气泡,漏检情况相对较多,漏检率在5%~10%波动。研究提出的气泡识别算法能够对图像中的气泡进行识别和标记,从而检测出发动机水泵壳体的气密性能。算法对于小尺寸气泡的识别能力有待进一步提高,以增强对微小气泡特征的捕捉能力。 展开更多
关键词 发动机水泵 卷积神经网络 气密性检测 漏检率
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农场道路图层构建和农机转移路径规划方法与试验 被引量：3
14
作者 高锐涛 资乐 +5 位作者 胡炼 何杰 汪沛 黄培奎 谢佳生 刘善琪 《华南农业大学学报》 北大核心 2025年第2期256-264,共9页
【目的】针对农场内农机转移依赖人工驾驶或人工打点及规划耗时费力且不满足无人化应用需求等问题,提出一种无人农场农机转移路径规划方法。【方法】利用ArcGIS构建农场道路图层和路网,进行仿真试验;开发基于图论的Dijkstra双向搜索的... 【目的】针对农场内农机转移依赖人工驾驶或人工打点及规划耗时费力且不满足无人化应用需求等问题,提出一种无人农场农机转移路径规划方法。【方法】利用ArcGIS构建农场道路图层和路网,进行仿真试验;开发基于图论的Dijkstra双向搜索的转移路径规划算法,利用Python进行单、双向搜索仿真;搭建基于web平台的转移路径规划系统。【结果】在路网的仿真中,农机在0.7 m/s的速度下从机库到田块、田块到田块、田块到机库的行驶距离分别为241.57、74.46和75.66 m,对应时间分别为345.10、106.37和108.09 s。Dijkstra算法的单、双向搜索用时分别为0.632和0.216 s,在运算效率上双向搜索较单向搜索提升了65.82%。基于web平台的转移路径规划系统的农机以0.7 m/s的速度从机库到田块、田块到田块和田块到机库进行了实车道路试验,路径与农机实际路径采样点的算术平均值差值绝对值小于0.1 m,可以满足无人农场农机的转移要求。相对于人工打点,转移路径规划系统的路径规划效率更高。【结论】构建的农场道路图层、路网和转移路径规划系统,满足无人农场农机的道路转移需求。研究结果可为无人农场的农机转移路径提供技术支持。 展开更多
关键词 无人农场 农场道路图层 路网 转移路径规划系统
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平磨式留胚碾米机的设计与试验 被引量：2
15
作者 任洪忱 徐爱迪 +4 位作者 孙冰华 金德海 李菁 孙大明 闫景凤 《食品与机械》 北大核心 2025年第5期77-82,共6页
[目的]解决留胚米加工中保留胚芽难度大,营养与感官及适口性兼顾难等问题。[方法]提出平磨带主动碾磨与柔性刀组被动碾磨结合的平磨式留胚碾米机设计技术方案,利用米粒在平面内滚动磨削的方式达到精量层层碾磨的目的,采用多道柔性加工... [目的]解决留胚米加工中保留胚芽难度大,营养与感官及适口性兼顾难等问题。[方法]提出平磨带主动碾磨与柔性刀组被动碾磨结合的平磨式留胚碾米机设计技术方案,利用米粒在平面内滚动磨削的方式达到精量层层碾磨的目的,采用多道柔性加工与适度碾磨原则相结合的加工方法,以保证高留胚粒率与良好米白度。以东北地区所产粳稻为试验原料,以留胚粒率与米白度作为作业质量指标,进行正交试验。[结果]加工留胚米的较佳工艺参数为:平磨线速度8 m/s,刀组橡胶弹簧负荷548.8 N,碾磨次数3,其中第1次碾磨采用180目平磨带,第2和第3次碾磨采用240目平磨带。[结论]采用优化工艺加工后成品米留胚粒率达到89.9%,米白度达到40.1%。 展开更多
关键词 稻谷 胚芽 留胚粒率 留胚碾米机 平磨
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南方丘陵山地油菜和小麦播种机械化发展现状与趋势 被引量：6
16
作者 廖宜涛 施彬彬 +3 位作者 王传奇 廖庆喜 武安阳 欧耀徽 《农业工程学报》 北大核心 2025年第1期12-26,共15页
中国南方丘陵山地油菜和小麦的机械化生产是解决南方地区冬闲田难题的有效途径,也是保障国内粮油安全的重要措施,但受地形条件和种植模式影响,目前南方丘陵山地油菜、小麦机械化播种水平较低且发展缓慢,仍处于“无机可用”或“无好机可... 中国南方丘陵山地油菜和小麦的机械化生产是解决南方地区冬闲田难题的有效途径,也是保障国内粮油安全的重要措施,但受地形条件和种植模式影响,目前南方丘陵山地油菜、小麦机械化播种水平较低且发展缓慢,仍处于“无机可用”或“无好机可用”状态。该文从生产区划、应用场景、技术装备3个方面分析了南方丘陵山地油菜小麦机械化生产现状,通过梳理油菜和小麦典型生产场景与实际应用机具之间的矛盾,明确了湿黏稻茬土壤、复杂丘坡地形、油菜和小麦种植农艺要求、区域经济落后、经营主体倾向和技术市场空缺等是影响南方丘陵山地各油麦产区机械化播种发展水平不充分的主要因素;通过分析现阶段油菜小麦机械化播种装备应用、技术发展及南方丘陵山地油麦机械化播种的技术卡点和装备发展需求,提出了研发适应南方丘陵山地黏重湿烂土壤条件、丘坡地形和小地块播种的智能化油麦兼用联合直播机是提高油麦机播水平的装备基础,并明确黏重与湿烂土壤种床整备、丘陵山地起伏地表播深控制、油麦兼用精量排种、智能化播种控制等关键技术是研究重点。研究可为南方丘陵山地油菜、小麦机械化播种水平提升提供参考。 展开更多
关键词 南方丘陵山地 油菜 小麦 机械化播种 发展现状 趋势
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再生稻头季低碾压收获作业路径规划技术研究 被引量：2
17
作者 胡炼 张鸿 +6 位作者 何杰 满忠贤 岳孟东 屈高凯 唐启源 黄培奎 罗锡文 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期19-27,共9页
路径规划是决定再生稻头季收获作业效率和质量的关键因素之一。目前,无人农机在作业区域内的全覆盖路径规划技术研究中,较少有考虑收获机在田间收获时对再生稻的碾压问题,为此本文开展减少碾压的再生稻收获路径规划研究。通过分析农田... 路径规划是决定再生稻头季收获作业效率和质量的关键因素之一。目前,无人农机在作业区域内的全覆盖路径规划技术研究中,较少有考虑收获机在田间收获时对再生稻的碾压问题,为此本文开展减少碾压的再生稻收获路径规划研究。通过分析农田信息、待作业区域和卸粮等,将再生稻收获卸粮路径规划问题转化为带有容量约束的车辆路径问题(CVRP)。以收获机最小碾压面积和最短总路径为目标,构建再生稻收获路径数学模型。提出再生稻少碾压路径规划混合算法,采用传统蚁群算法(ACO)和2-opt算法获得最优路径。以再生稻无人驾驶收获机为对象,设计直线路径规划田间试验、地头转向路径以及卸粮路径规划田间试验和全环节田间作业试验,采用自动驾驶系统进行田间试验,考察收获机田间碾压率。结果表明,直线跟踪平均绝对误差为3.51 cm,最大偏差为8.24 cm,直线段作业碾压率为17.55%。地头区域碾压率下降52.2%。本研究设计的路径规划全田碾压率为27.42%,满足再生稻特殊的作业要求。 展开更多
关键词 再生稻 收获机 无人驾驶 路径规划 蚁群算法 2-opt算法
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基于纵轴流开式玉米脱粒装置的优化设计与试验 被引量：3
18
作者 张红梅 胡经营 +5 位作者 何勋 屈哲 杨立权 李世龙 刘冰杰 张静 《河南农业大学学报》 北大核心 2025年第1期122-135,共14页
【目的】解决现阶段玉米籽粒收获过程中籽粒破碎率和未脱净率高的问题,满足黄淮海地区玉米籽粒收获的要求。【方法】设计了纵轴流开式玉米脱粒装置,搭配钉齿式脱粒元件,将其按螺旋等间距排列的方式分布在辐条上。通过EDEM软件对脱粒装... 【目的】解决现阶段玉米籽粒收获过程中籽粒破碎率和未脱净率高的问题,满足黄淮海地区玉米籽粒收获的要求。【方法】设计了纵轴流开式玉米脱粒装置,搭配钉齿式脱粒元件,将其按螺旋等间距排列的方式分布在辐条上。通过EDEM软件对脱粒装置进行仿真分析,确定较佳的滚筒转速参数。以滚筒转速、喂入量、含水率为试验因素对脱粒装置进行单因素试验,得到较优的参数组合:滚筒转速为350.00 r⋅min^(-1)、喂入量为8.00 kg⋅s^(-1)、含水率为25.90%±1%。【结果】正交试验确定了影响的主次因素,先后依次为含水率、滚筒转速、喂入量。当滚筒转速为400 r⋅min^(-1)、喂入量为8.66 kg⋅s^(-1)、含水率为15.90%时,破碎率为3.99%、未脱净率为0.39%,脱粒装置台架验证试验得出该参数组合下破碎率和未脱净率分别为4.27%和0.51%,其中破碎率与理论优化值相差0.28%、未脱净率与理论优化值相差0.12%,试验结果与理论优化值非常接近。【结论】符合国家玉米籽粒直收的标准要求,为玉米籽粒收获机的研制提供了理论依据和新的研究思路。 展开更多
关键词 玉米脱粒 开式 脱粒装置 钉齿结构
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基于轻量化YOLO v5s-MCA的番茄成熟度检测方法 被引量：5
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作者 奚小波 丁杰源 +5 位作者 翁小祥 王昱 韩连杰 邹赟涵 唐子昊 张瑞宏 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期383-391,436,共10页
针对自然环境下番茄识别易受复杂背景干扰、相邻果实成熟度相似难以检测等问题,本文提出了一种轻量化YOLO v5s-MCA番茄成熟度识别模型,划分成熟期、转熟期、转色期和未熟期4个成熟度等级。该模型在YOLO v5s基础上使用MobileNetV3网络,... 针对自然环境下番茄识别易受复杂背景干扰、相邻果实成熟度相似难以检测等问题,本文提出了一种轻量化YOLO v5s-MCA番茄成熟度识别模型,划分成熟期、转熟期、转色期和未熟期4个成熟度等级。该模型在YOLO v5s基础上使用MobileNetV3网络,减少了模型参数量;在主干网络和颈部网络引入坐标注意力机制(Coordinate attention,CA),提高了模型对番茄特征表达能力;将颈部网络替换为加权双向特征金字塔网络BiFPN,强化了模型特征融合性能并提高了模型识别准确率;将颈部网络中的标准卷积模块改进为GSConv卷积,减轻了模型复杂度并提高了对目标信息的获取能力。试验结果表明,YOLO v5s-MCA模型参数量仅为2.33×10^(6),计算量仅为4.1×10^(9),模型内存占用量仅为4.83 MB,其精准度和平均精度均值分别达到92.8%和95.1%,相对YOLO v5s基础模型分别提升3.4、4.4个百分点。对比YOLO v3s、YOLO v5s、YOLO v5n、YOLO v7、YOLO v8n及YOLO v10n等6种模型,YOLO v5s-MCA模型轻量化效果与检测性能最优。 展开更多
关键词 番茄 成熟度检测 图像识别 YOLO v5s 轻量化
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基于改进YOLOv5的苹果轻量化检测算法 被引量：2
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作者 王红君 刘紫宾 +1 位作者 赵辉 岳有军 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期65-71,共7页
为解决苹果采摘机器人检测算法存在的网络结构复杂和参数量大的问题,提出一种基于YOLOv5的轻量化苹果检测算法。首先,将YOLOv5主干网络替换为MobileNetv3,为降低网络的计算复杂度,将深度可分离卷积引入到特征融合网络中;然后,在网络的... 为解决苹果采摘机器人检测算法存在的网络结构复杂和参数量大的问题,提出一种基于YOLOv5的轻量化苹果检测算法。首先,将YOLOv5主干网络替换为MobileNetv3,为降低网络的计算复杂度,将深度可分离卷积引入到特征融合网络中;然后,在网络的关键位置引入注意力机制,以提高算法对苹果不同特征的提取能力;最后,使用CIoU作为改进网络的损失函数,以提升模型的检测效果。试验结果表明:改进模型的检测精度为91.5%,相较于SSD、Faster R-CNN,检测精度分别提高了2.35%、3.07%,相比于YOLOv5s检测精度提高了8.20%,且模型大小约为YOLOv5s的1/3。 展开更多
关键词 苹果 检测算法 YOLOv5 轻量化 注意力机制
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