基于改进YOLOv8的小棚架下无核白葡萄果梗识别 被引量：2

1

作者 李涛 买买提明·艾尼 +1 位作者 古丽巴哈尔·托乎提 杨佳雨 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第2期259-263,278,共6页

小棚架下准确识别无核白葡萄果梗是葡萄采摘机器人自动采摘任务的关键。针对新疆吐鲁番市小棚架下鲜食无核白葡萄果梗识别效果差的问题,提出一种基于YOLOv8的无核白葡萄果梗识别模型Small—YOLO,实现无核白葡萄果梗的自动识别。在原有... 小棚架下准确识别无核白葡萄果梗是葡萄采摘机器人自动采摘任务的关键。针对新疆吐鲁番市小棚架下鲜食无核白葡萄果梗识别效果差的问题,提出一种基于YOLOv8的无核白葡萄果梗识别模型Small—YOLO,实现无核白葡萄果梗的自动识别。在原有的模型结构上改进目标检测头,提高浅层与深层网络的特征融合,增加对无核白葡萄果梗信息提取的能力。在浅层网络中采用可变形卷积DCN以增强卷积操作对形态变化的建模能力,使得卷积核可以更好地适应输入特征图中的不规则变形,有助于提高视觉模型在处理不同尺度、形态和变换目标时的性能。增加坐标注意力机制CA,优化无核白葡萄果梗识别的准确率。结果表明,改进后的识别模型对无核白葡萄果梗平均精度mAP值达到76.2%。与YOLOv3—tiny、YOLOv5n、YOLOv6、YOLOv7、YOLOv8n等算法相比,mAP值分别提升23.9%、8%、7.6%、9.2%、7%,同时保持较快的检测速度,实现在小棚架下无核白葡萄机械采摘可能性。 展开更多

关键词 无核白葡萄 采摘机器人 果梗识别 坐标注意力机制 可变形卷积 视觉模型

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长绒棉气力采摘输送系统摘棉室结构设计与仿真分析

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作者 耿仁杰 胡国玉 +2 位作者 买买提明·艾尼 马怡翔 古丽巴哈尔·托乎提 《农机化研究》 北大核心 2025年第11期38-45,共8页

为解决新疆长绒棉机械化采收难题,结合长绒棉的植株特点和气力输送技术,提出了长绒棉气力采摘方法,设计了一种气吸式摘棉室结构。根据籽棉悬浮速度和气力输送理论数值分析方法,建立了摘棉室数学模型;运用Fluent软件对不同参数下的摘棉... 为解决新疆长绒棉机械化采收难题,结合长绒棉的植株特点和气力输送技术,提出了长绒棉气力采摘方法,设计了一种气吸式摘棉室结构。根据籽棉悬浮速度和气力输送理论数值分析方法,建立了摘棉室数学模型;运用Fluent软件对不同参数下的摘棉室结构进行流场仿真分析,对比分析了不同结构参数下摘棉室内的速度和压力分布规律;运用计算流体力学(CFD)和离散单元法(DEM)耦合方法对不同参数下摘棉室结构的输棉过程进行了仿真分析。结果表明:摘棉室由5个仓体组成,两端棉株通道高度为1.0 m,吸棉口气流速度不低于50 m/s,摘棉室内的平均速度大于籽棉气力输送速度12 m/s;随着摘棉室两端棉株通道高度的增加,摘棉室内的平均压强随之降低,籽棉颗粒被完全吸出摘棉室所需的时间随之增加,籽棉颗粒的最大流动速度随之降低。研究结果为长绒棉气力摘棉输送装置的研发提供了数据参考。 展开更多

关键词 长绒棉 气力采摘 摘棉室 仿真分析 气力输送 气固耦合

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柔性垂直摘锭式采棉系统刚柔耦合动态特性分析——基于ADAMS

3

作者 刘超 古丽巴哈尔·托乎提 +1 位作者 买买提明·艾尼 胡国玉 《农机化研究》 北大核心 2025年第10期36-42,共7页

为打破国产采棉机的技术瓶颈,研究采棉头柔性垂直摘锭的动力学特性,提高采棉机的采净率和稳定性,以自主研发的新型柔性垂直摘锭式采棉机作为研究背景,通过ADAMS虚拟样机技术建立其刚柔耦合的动力学模型,对采棉系统的动态特性进行了研究... 为打破国产采棉机的技术瓶颈,研究采棉头柔性垂直摘锭的动力学特性,提高采棉机的采净率和稳定性,以自主研发的新型柔性垂直摘锭式采棉机作为研究背景,通过ADAMS虚拟样机技术建立其刚柔耦合的动力学模型,对采棉系统的动态特性进行了研究。结果表明:运行过程中受皮带变形影响,摘锭轴加速度曲线在0位附近正负交替剧烈,有明显的振动现象,但很快便会恢复;每0.5 s为1个运动周期,起步时摘锭受力太大容易引起轻微振动,摘锭前后周期的受力曲线波动大致相同,能够平稳运行;在摘锭刚进入内外皮带时,转动方向改变,受力也会改变并达到最大值,产生的冲击引起摘锭轴的振动,进而对整个采棉系统产生一定影响;皮带和摘锭轴的最大等效应力均在各材料的抗拉强度之内,不会发生破坏。动力学计算结果可为后续国产采棉机结构设计、改进、分析提供数据参考和指导意义。 展开更多

关键词 采棉系统 柔性垂直摘锭 ADAMS 刚柔耦合 动力学模型 动态特性

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三目摄影技术在旋转机械振动分析中的应用与评估 被引量：1

4

作者 补生来 古丽巴哈尔·托乎提 +1 位作者 刘升 买买提明·艾尼 《机床与液压》 北大核心 2024年第23期98-106,共9页

针对旋转机械振动分析和稳定性评估的需求,提出一种基于三目摄影的模态识别测量方法。该方法融合3台相机与字符编码标志设计,在传统多层感知器神经网络结构中引入卷积层、增加网络深度和宽度、集成“Squeeze-and-Excitation”(SE)模块,... 针对旋转机械振动分析和稳定性评估的需求,提出一种基于三目摄影的模态识别测量方法。该方法融合3台相机与字符编码标志设计,在传统多层感知器神经网络结构中引入卷积层、增加网络深度和宽度、集成“Squeeze-and-Excitation”(SE)模块,形成一个新的网络结构——HybridNetwork。HybridNetwork显著提升了旋转机械振动数据的检测准确性。应用双目立体视觉原理和信息融合技术,精确计算出目标的三维坐标,有效反映机械结构的时域振动响应。通过分析时域响应数据,成功提取出转子系统的模态频率,并与激光多普勒测振仪的结果进行对比。结果表明:该方法的相对误差控制在0.853%以内,在空间位移和振动形态上提供了更全面的视角,有效证明了其在旋转机械振动分析领域的可行性和可靠性。 展开更多

关键词 旋转机械 三目摄影 模态分析 振动测量 混合网络

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戈壁石土壤葡萄埋藤装置设计与试验

5

作者 加合甫·阿汗 金阿芳 +2 位作者 卡地尔艳木·塔依尔 古丽巴哈尔·托乎提 买买提明·艾尼 《农机化研究》 北大核心 2024年第7期50-56,共7页

针对含戈壁石土壤机械化葡萄埋藤越冬作业难度大、能耗高、理论研究少等难题,考虑含戈壁石土壤的葡萄埋藤农艺要求,设计了一种可在戈壁石土壤中葡萄埋藤的铰臂式锯齿形刀结构和葡萄埋藤机装置,并根据葡萄埋藤农艺要求,对埋藤装备关键部... 针对含戈壁石土壤机械化葡萄埋藤越冬作业难度大、能耗高、理论研究少等难题,考虑含戈壁石土壤的葡萄埋藤农艺要求,设计了一种可在戈壁石土壤中葡萄埋藤的铰臂式锯齿形刀结构和葡萄埋藤机装置,并根据葡萄埋藤农艺要求,对埋藤装备关键部件进行参数设计和计算。考虑土壤的挖掘、摩擦、移动和抛出等影响因素建立了功耗算法,特点是土壤容重越大所需功耗也越大。通过确定含戈壁石土壤埋藤机所匹配的履带式拖拉机总功率,在戈壁石含率分别为19.73%和32.24%的两种实验区进行了埋藤覆土试验。在这两个实验区,埋藤覆土平均厚度的最大值分别为0.19m和0.21m,最小值分别为0.1m和0.097m,埋藤覆土宽度均为1.2m,满足吐鲁番地区含戈壁石土壤的葡萄埋藤农艺要求,可有效降低葡萄种植成本、减轻劳动强度、提高综合经济效益。 展开更多

关键词 葡萄埋藤装置 绞臂式锯齿形埋藤刀 戈壁石土壤 土壤容重 匹配功率

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籽棉团悬浮速度的理论算法与试验验证 被引量：8

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作者 买买提明·艾尼 加合甫·阿汗 +2 位作者 吾尔科木·冉合木 古丽巴哈尔·托乎提 金阿芳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期52-62,共11页

针对常规悬浮速度理论值与测试值偏差大的问题,该研究以常规悬浮速度理论为基础,通过量纲分析法和力平衡原理,建立籽棉团物理属性与阻力系数之间的关系,提出一种轻软可压缩颗粒悬浮速度理论模型。在棉田测试单颗棉桃完全开裂时所含籽棉... 针对常规悬浮速度理论值与测试值偏差大的问题,该研究以常规悬浮速度理论为基础,通过量纲分析法和力平衡原理,建立籽棉团物理属性与阻力系数之间的关系,提出一种轻软可压缩颗粒悬浮速度理论模型。在棉田测试单颗棉桃完全开裂时所含籽棉团直径,确定气力输棉管道最小直径,并通过管流雷诺数和绕流雷诺数计算确定阻力系数。用体积法测试籽棉团密度,用等密变径法制备6种不同密度、18种不同直径的球形籽棉团试样并进行悬浮速度试验测试。结果表明,单颗棉桃全开裂时直径变化范围在38~54 mm之间,此范围内管流和绕流雷诺数都大于500,阻力系数为0.44;籽棉团松散密度范围为20~90 kg/m^(3),半压实密度范围为90~220 kg/m^(3);籽棉团悬浮速度测试值从直径比(籽棉团直径与管道直径之比)大于0.6开始与常规悬浮速度理论值偏离,直径比等于1时籽棉团悬浮速度测试值不等于0。采用该研究提出的理论算法时,得到的籽棉团悬浮速度分布特征和大小与测试结果基本吻合,平均相对误差为4.6%,并通过方差分析验证了该研究提出的理论算法的有效性。这为籽棉、羊毛和驼绒等轻软可压缩物料的气力输送系统和装置的改进设计提供理论算法。 展开更多

关键词 机械化 农业 悬浮速度 籽棉团 气力输送系统 可压缩颗粒 阻力系数

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移动机器人超声波测距避障系统实验测试 被引量：13

7

作者 李卫鹏 买买提明·艾尼 +1 位作者 加合甫·阿汗 古丽巴哈尔·托乎提 《机床与液压》 北大核心 2022年第5期1-5,共5页

为了让机器人能够在不同速度下实时动态识别障碍物急速停避障,提出一种动态测距精准停止避障算法模型,并利用STM32单片机实现运动控制。对自主设计机器人小车在室内进行了实验测试。结果表明:提出的动态测距停止避障算法模型能够在0.35~... 为了让机器人能够在不同速度下实时动态识别障碍物急速停避障,提出一种动态测距精准停止避障算法模型,并利用STM32单片机实现运动控制。对自主设计机器人小车在室内进行了实验测试。结果表明:提出的动态测距停止避障算法模型能够在0.35~6.5 km/h内不同车速下遇到障碍物时在预期停车位置以内实现精确停车。多次试验测试和分析结果表明,离障碍物之间的最大停车距离为期望停车位置+2 cm。 展开更多

关键词 移动机器人 超声波 测距避障算法

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复杂薄壁花板筒的振动特性分析 被引量：2

8

作者 赵田 孙志 +1 位作者 买买提明·艾尼 古丽巴哈尔·托乎提 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第10期290-294,共5页

复杂薄壁花板筒应用在垂直摘锭式采棉机,其主要作用是解决棉花在垂直摘锭式采棉机滚筒内部堆积造成的滚筒堵塞、摘锭卡死等问题。基于摘锭系统的工作原理和圆内摆线原理设计了复杂薄壁花板筒结构模型并制做了试样,在有限元软件中通过抽... 复杂薄壁花板筒应用在垂直摘锭式采棉机,其主要作用是解决棉花在垂直摘锭式采棉机滚筒内部堆积造成的滚筒堵塞、摘锭卡死等问题。基于摘锭系统的工作原理和圆内摆线原理设计了复杂薄壁花板筒结构模型并制做了试样,在有限元软件中通过抽取中面的方法对其进行网格划分并进行模态分析,提取其前六阶固有频率与相应的振型,同时对复杂薄壁花板筒进行振动实验。对比实验与数值分析结果可知:花板筒变形主要集中在结构的上半部分和中部,不同部位的频率响应曲线验证了模拟的可靠性;实际状态下的频率远远小于实验和模拟的频率,从而有效避免了共振,符合实际的工作要求。以上方法为复杂薄壁花板筒的振动控制提供了合理的结构分析方法和测试技术。 展开更多

关键词 薄壁花板筒 垂直摘锭 采棉机 模态分析 振动实验

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复杂摘棉气力输送系统流固耦合数值建模与流场分析 被引量：3

9

作者 夏先伟 买买提明·艾尼 +1 位作者 古丽巴哈尔·托乎提 张全忠 《机床与液压》 北大核心 2022年第1期132-136,共5页

针对复杂的摘棉过程进行分析同时对气力输送系统进行数值建模。采用Fluent软件中的滑移网格与UDF来控制采棉装置中各个部分的运动并实现运动过程中的流场分析,通过网格的动态变化来模拟内部的流场变化。结果表明:运动到2.5 s、不同的出... 针对复杂的摘棉过程进行分析同时对气力输送系统进行数值建模。采用Fluent软件中的滑移网格与UDF来控制采棉装置中各个部分的运动并实现运动过程中的流场分析,通过网格的动态变化来模拟内部的流场变化。结果表明:运动到2.5 s、不同的出口速度时,吸力输棉装置的入口速度对采棉装置内部流场的影响较大,需要合理控制吸力输棉装置速度才能输送籽棉;同时在满足籽棉气力输送条件时出口速度最小为25 m/s时,采棉装置内部的速度和压力云图分布较为均匀;在输棉区域中,气流方向与脱棉刷方向相同的时候速度更大,有利于籽棉的输送。采棉装置数值建模和流场分析方法能够为之后的设计与优化提供参考。 展开更多

关键词 气力输送系统 滑移网格 流固耦合分析

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导向式气力采摘系统流动特性研究 被引量：4

10

作者 张全忠 热合买提江·依明 +1 位作者 买买提明·艾尼 夏先伟 《机床与液压》 北大核心 2022年第5期86-89,共4页

为提高采棉机的作业效率并解决采棉机在高速作业中存在棉花采摘效率低及落地棉较多等问题,根据采棉机导向器与采摘头工作原理,对导向器进行优化设计。根据棉株物理属性和气力采摘理论数值分析,建立导向式气力吸棉装置数学模型;运用Fluen... 为提高采棉机的作业效率并解决采棉机在高速作业中存在棉花采摘效率低及落地棉较多等问题,根据采棉机导向器与采摘头工作原理,对导向器进行优化设计。根据棉株物理属性和气力采摘理论数值分析,建立导向式气力吸棉装置数学模型;运用Fluent软件对不同结构模型的气力吸棉装置进行数值模拟,对比分析吸棉装置气流场流动特性及吸棉口的速度与压力。结果表明:当吸棉装置为圆柱体模型时,吸棉口速度与理论相差较小,合理地分配了内部速度流线;该模型具有结构简单、操作方便、性能稳定、经济实用等优点。研究结果为采棉机气力采摘系统研发提供了参考。 展开更多

关键词 导向式气力采摘系统 流动特性 导向器 气力吸棉装置

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导向式气力采摘系统流动特性结构优化与试验 被引量：2

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作者 张全忠 热合买提江·依明 买买提明·艾尼 《液压与气动》 北大核心 2021年第9期44-51,共8页

针对采棉机在作业过程中采摘不干净、落地棉多、采摘效率低等问题,以附加功能为设计理念,通过研究采棉机采摘头导向系统结构和工作原理,提出一种导向式气力采摘系统,再根据棉花生长特性确定导向式气力采摘系统结构参数及优化模型;对不... 针对采棉机在作业过程中采摘不干净、落地棉多、采摘效率低等问题,以附加功能为设计理念,通过研究采棉机采摘头导向系统结构和工作原理,提出一种导向式气力采摘系统,再根据棉花生长特性确定导向式气力采摘系统结构参数及优化模型;对不同结构和边界条件下的气力采摘系统,运用Fluent软件与风洞实验平台进行数值模拟与试验测试,确定其不同边界条件和结构参数的较优参数。数值模拟与实验结果表明:当吸棉装置锥体面为100 mm,吸棉口数量为16,吸口速度为60 m/s时,吸棉口平均速度42.33 m/s,平均压力为-1096 Pa,达到了气力吸棉装置设计需求。该研究对采棉机气力采摘系统研发提供了参考。 展开更多

关键词 采棉机 气力吸棉装置 吸棉口

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一种改进SM谱聚类算法的棉田棉花精确分割

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作者 刘亚芳 买买提明·艾尼 +1 位作者 古丽巴合尔·托乎提 居来提·买提肉孜 《农机化研究》 北大核心 2022年第12期35-41,共7页

根据棉田棉花生长特点,利用最大熵法进行背景增强,在Lab颜色空间中进行图像预处理;利用粒子群优化算法得到局部最优,结合SM谱聚类算法,自发式地快速确定最佳聚类数。对自然环境下棉田棉花图像的进行分割实验,识别准确率为93.1%,相对误... 根据棉田棉花生长特点,利用最大熵法进行背景增强,在Lab颜色空间中进行图像预处理;利用粒子群优化算法得到局部最优,结合SM谱聚类算法,自发式地快速确定最佳聚类数。对自然环境下棉田棉花图像的进行分割实验,识别准确率为93.1%,相对误差率为2.22%,分割时间为2.067s,证明所提出的算法对于复杂环境下的棉花图像分割的精确性较高,并能够满足采棉机器人在实时行走过程中对图像分割的准确率和实时快速的要求,为采棉机器人的路径规划提供了快速、有效的新方法。 展开更多

关键词 棉田棉花 精确分割 谱聚类 SM算法 粒子群优化

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