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题名基于Petri网的露地蔬菜无人化作业方案智能生成
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作者
李晓锁
朱华吉
郭旺
缪祎晟
吴华瑞
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机构
国家农业信息化工程技术研究中心
北京市农林科学院信息技术研究中心
农业农村部数字乡村技术重点实验室
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出处
《农业与技术》
2025年第9期41-47,共7页
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基金
国家重点研发计划“露地蔬菜全程智能化管控云平台开发及无人化生产验证”(项目编号:2023YFD2001205)
国家大宗蔬菜产业技术体系岗位专家任务(项目编号:CARS-23-D07)。
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文摘
我国在甘蓝、辣椒和白萝卜等主要露地蔬菜上已经基本实现机械化,但随着人口老龄化趋势的不断加剧,农业劳动力流失问题明显,并且由于露地蔬菜生产环节多、流程复杂,需要种植人员具有较高的技术经验和知识储备,导致露地蔬菜生产效率提高与可持续发展成为亟待解决的难题。为解决上述问题,提出一种基于Petri网的露地蔬菜全流程无人化作业方案智能生成方法。利用随机Petri网对露地蔬菜生产全流程进行建模,表征无人化耕整地、无人化播种/移栽、无人化施肥施药、无人化采收等多个关键作业环节;通过矩阵运算的形式进行模糊Petri网推理,将地块类型、种植面积和种植蔬菜类别等初始种植信息作为模糊Petri网的输入参数,生成定制化且可操作性高的无人作业农机选型方案。以无人移栽机相关知识作为实例验证了提出的方法,并通过构建与随机Petri网等价的马尔科夫链对露地蔬菜全流程Petri网模型进行性能评估,结果表明该模型对露地蔬菜生产作业环节具有较强的建模能力,为露地蔬菜全流程无人化作业过程的优化、自动化控制提供了一定的理论参考。
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关键词
无人化作业
方案生成
全程智能化
随机PETRI网
模糊PETRI网
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分类号
S24
[农业科学—农业电气化与自动化]
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题名江苏农场小麦播种无人化作业现状调研及分析
被引量：2
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作者
张平
王堰
张婕
刘浩义
丁永前
刘璎瑛
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机构
江苏省农业机械试验鉴定站
南京农业大学人工智能学院
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出处
《中国农机化学报》
北大核心
2024年第11期272-277,共6页
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基金
江苏省现代农机装备与技术示范推广项目(NJ2020—60)。
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文摘
为了解江苏省内农场智能化与无人化小麦播种机普及情况和使用效益情况,选择江苏省内若干典型大型农场和小型家庭农场开展智能化小麦播种机应用现状调研。采用典型的旋耕播种机开展人工驾驶和辅助驾驶两种播种模式下的燃油经济性对比测试试验,并对燃油经济性测试数据进行方差分析。结果表明:农场智能化和无人化播种作业特征主要为直线辅助驾驶技术的广泛应用,播种驾驶模式的不同对燃油经济性没有显著影响,影响燃油经济性的主要因素为拖拉机油门开度和作业速度;直线辅助驾驶模式下,漏播率和重播率从人工驾驶模式的2%~5%降低至0.1%以下。
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关键词
江苏省
无人化作业
辅助驾驶
小麦播种机
农场调研
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Keywords
Jiangsu Province
unmanned operation
navigation-assistant driving
wheat seeder
farm investigation
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分类号
S223.2
[农业科学—农业机械化工程]
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题名基于机器视觉的露地甘蓝无人化采收作业质量检测模型
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作者
李晓锁
郭旺
朱华吉
顾静秋
李庆学
吴华瑞
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机构
国家农业信息化工程技术研究中心
北京市农林科学院信息技术研究中心
农业农村部数字乡村技术重点实验室
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出处
《河南农业科学》
北大核心
2025年第10期150-158,共9页
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基金
国家重点研发计划项目(2023YFD2001205)
国家大宗蔬菜产业技术体系岗位专家项目(CARS-23-D07)。
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文摘
采收后甘蓝质量精准识别是实现露地甘蓝无人化采收作业质量检测的前提,为解决采收甘蓝质量识别过程中存在的采收背景环境复杂、运输装置运行速度快导致甘蓝特征难以获取、对小目标识别精度不足的问题,提出一种基于YOLOv8s的轻量化采收作业质量检测方法。首先,采用RepVGG模块替换Backbone层中部分Conv模块,增强原始模型特征提取能力的同时减少模型参数量;其次,引入CBAM卷积注意力模块抑制复杂背景中的非关键特征信息,使模型更加关注采收的成熟甘蓝质量;最后,在Head层中增加下采样为4的小目标检测头P2,增强模型对多尺度甘蓝的检测能力。结果表明,改进的模型相较于原始YOLOv8s模型,准确率、召回率和mAP50:95(IoU在0.50~0.95阈值的平均精度)分别提高2.5、0.9、1.9百分点。与常见的目标检测模型相比,在甘蓝采收作业数据集上的检测结果也具有明显优势。改进的模型能够准确识别露地甘蓝无人化采收作业的质量,可为远程调控机具作业参数提供数据支撑,为露地蔬菜自主无人精准作业的研究和应用提供理论参考。
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关键词
露地甘蓝
采收质量检测
无人化作业
改进YOLOv8s
目标检测
卷积注意力机制
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Keywords
Open⁃field cabbage
Harvest quality monitoring
Unmanned operation
Improved YOLOv8s
Object detection
Convolution attention mechanism
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分类号
S126
[农业科学—农业基础科学]
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题名农机无人驾驶系统的构建及在耕种环节应用试验研究
被引量：2
- 4
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作者
刘婞韬
徐岚俊
张传帅
陈华
李传友
吴才聪
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机构
北京市农业机械试验鉴定推广站
中国农业大学信息与电气工程学院
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出处
《现代农业装备》
2024年第2期21-28,44,共9页
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基金
北京市科技支撑乡村产业振兴项目基金(Z201100008020008)。
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文摘
为解决我国人口老龄化劳动力短缺问题,提升京郊农机智能化、自动化、无人化水平,实现农机自动动力换挡、机具提升、自动掉头,实现农机在农田行驶、作业、质量监测的全程无人化,本试验对无人作业示范区内的地块进行了数字化规划,并开展农机无人驾驶技术在耕整地及播种环节的可行性、关键控制模块研究,验证无人驾驶技术可行性及性能表现。试验表明:农机无人驾驶作业精度可控制在3 cm之内,与人工驾驶相比,无人驾驶拖拉机机车时间利用率提升约10%,减少油耗约3.5%;利用作业轨迹数据进行深入分析,有人作业覆盖率达94.38%,无人驾驶作业覆盖率达99.39%,无人驾驶进行作业土地利用效率达到最高;另外,在播种质量方面,无人驾驶作业后的播种粒距合格率为95%,漏播率为5%,符合精量播种机作业质量标准。
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关键词
农机无人驾驶
农机智能化
无人化作业
农机无人作业
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Keywords
agricultural machinery driverless
intelligent agricultural machinery
unmanned operation
unmanned operation of agricultural machinery
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分类号
S24
[农业科学—农业电气化与自动化]
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题名智能农机装备助力“三夏”颗粒归仓
- 5
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作者
无
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机构
央广网
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出处
《农机科技推广》
2025年第6期4-5,7,共3页
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文摘
“三夏”时节,金黄麦浪席卷神州。沃野之上,北斗导航系统为播种画下厘米级精度的轨迹;黄土高原,5G物联平台构建起全域感知的“农田数字大脑”;江南水乡,无人化作业闭环贯通耕种管收全流程……当这些硬核科技深度融入沃土,千年农耕文明在智能引擎的推动下焕发新生。为记录这场生产力跃迁,央广网记者深入河南、河北、山东、江苏、山西、湖南、黑龙江、安徽的粮食主产区,见证科技如何改变农耕图景。
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关键词
无人化作业
北斗导航系统
5G物联平台
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分类号
F323.3
[经济管理—产业经济]
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题名煤矿井下仿生机器人技术应用与前景分析
被引量：26
- 6
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作者
宋锐
郑玉坤
刘义祥
马昕
李贻斌
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机构
山东大学控制科学与工程学院
智能无人系统教育部工程研究中心
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期2155-2169,共15页
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基金
国家重点研发计划资助项目(2019YFB1312103)
山东省重点研发计划资助项目(2019JZZY010430)。
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文摘
当前煤矿安全生产正面临着重大技术挑战,井下作业技术的智能化、无人化迫在眉睫,机器人化替代已成为重要解决途径。煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑,从煤矿井下智能化、无人化作业需求出发,综述了目前掘进、采煤、运输、安控、救援五大类煤矿机器人国内外的应用现状。在此基础上,就国内外仿生机器人技术在煤矿作业中的应用现状做了概述,指出了煤矿仿生机器人技术与装备发展思路和研究方向。综述了仿生机构、仿生感知、仿生控制、仿生驱动和仿生材料等关键技术的研究现状,并阐述了仿生技术较现有设备的优势及可应用场景。结合目前仿生技术与人工智能技术的发展水平,科学分析了仿生机器人的发展趋势,包括:从传统驱动器向生物肌肉驱动器的发展,从刚性结构向软体和刚柔混合结构发展,由传统材料到新型生物材料发展,从单一运动模式向高机动多栖机器人发展,从传统控制方法向生物智能控制发展,从机电系统机器人向生物系统机器人发展,从单一机器人向集群机器人发展。结合仿生机器人技术的发展趋势,展望了仿生机器人技术在煤矿无人化作业中的应用前景:新型功能材料的应用,高效行走方式的应用,智能环境感知的应用,智能化自主作业的应用,为煤矿仿生机器人的开发利用提供参考。
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关键词
煤矿机器人
仿生机器人
无人化作业
煤矿智能化
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Keywords
coal mine robot
bionic robot
unattended operation
intelligent coal mine
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
TP242
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名一种三维激光雷达系统标定方法
被引量：12
- 7
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作者
李树青
邢鑫龙
林靖宇
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机构
柳州柳工叉车有限公司
广西大学电气工程学院
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出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期182-187,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(No.61561005)
广西研究生教育创新计划资助项目(No.YCSW2019026)资助。
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文摘
为了解决无人化叉车在运行中对物料的尺寸及距离的高精度测量要求,设计了一个基于二维激光雷达和步进电机云台的长臂三维激光雷达系统,并重点研究了此系统的参数标定方法。针对现有标定方法存在忽略了激光中心和旋转轴中心的安装误差,特定点选取易造成较大标定误差等问题,通过建立激光雷达系统的数学模型,分析其内在联系,使用解耦合的方法分离待标定参数,并使用直线拟合的方法和双拟合平面重合的方法来标定未知系统参数。通过室内标定实验和叉车搭载测量实验进行验证,结果表明,标定参数准确可靠,测量误差不超过3%,满足无人化叉车作业的要求。
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关键词
激光雷达
系统标定
无人化作业
高精度测量
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Keywords
lidar
system calibration
unmanned operation
high accuracy measurement
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分类号
TN249
[电子电信—物理电子学]
TN958.98
[电子电信—信号与信息处理]
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题名露天矿边帮压煤回收自移式充填挡浆设备研究
被引量：2
- 8
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作者
陈云花
郭志浩
董辉
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机构
内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2021年第4期20-22,共3页
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基金
内蒙古自治区科技创新引导项目(KCBJ2018063)。
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文摘
露天矿边帮压煤充填开采可有效地提高边帮压覆煤量的回收,减少矿产资源损失,降低环境污染。充填开采工艺中充填设备是整个充填系统的最重要设备。根据德隆煤矿充填开采作业需要,自主研发了自移式充填挡浆设备,该设备在充填过程中可以针对不同煤层倾角进行作业,主要由行走支撑装置和挡板装置组成,可以在采硐充填过程中实现无人化作业。
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关键词
露天矿
边帮压煤
充填开采
行走机构
挡板装置
无人化作业
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Keywords
open-pit coal mine
coal under slopes
backfill mining
walking mechanism
baffle device
unmanned operation
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分类号
TD804
[矿业工程—矿山开采]
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