旱田智能化机械除草技术与装备研究进展

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作者 张馨悦 王庆杰 +4 位作者 王超 徐征鑫 卢彩云 何进 李洪文 《农业机械学报》 北大核心 2025年第4期22-41,71,共21页

当前传统化学和物理除草方法面临环境污染和效率低等问题,因此智能化机械除草技术成为一种可行的替代方案。本文系统阐述了旱田智能机械除草机工作原理与关键技术,结合国内外研究现状与应用案例,重点探讨了作物行检测、避苗控制以及多... 当前传统化学和物理除草方法面临环境污染和效率低等问题,因此智能化机械除草技术成为一种可行的替代方案。本文系统阐述了旱田智能机械除草机工作原理与关键技术,结合国内外研究现状与应用案例,重点探讨了作物行检测、避苗控制以及多传感器融合等核心环节。智能除草机基于高精度图像识别与深度学习算法,实现杂草精准定位与识别,并利用机械臂或其他执行机构完成高效除草作业,不仅有效降低了对化学除草剂的依赖,且可显著提高作物产量,兼具突出的环境与经济效益。然而,田间环境的复杂性和成本高昂等限制了其广泛应用。进一步探讨了作物行检测、避苗控制以及多传感器融合等旱田智能机械除草系统的关键技术,强调了提升系统实时性和除草精准度的必要性,并提出未来发展方向:多传感器融合、模块化设计及适应多样化作物环境个性化解决方案,以推动农业可持续发展。 展开更多

关键词 智能除草机 精准农业 人工智能 旱田

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前后双驱双转向玉米播种机器人底盘设计与试验

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作者 王泉玉 何进 +4 位作者 卢彩云 王超 杨翰瑜 李航 谭露 《农业工程学报》 北大核心 2025年第4期10-20,共11页

在无人化、智能化农机装备快速发展背景下,结合玉米根茬地玉米种植模式和实际需求,该研究提出了一种基于无线遥控技术的前后双驱双转向玉米播种机器人底盘,可搭载玉米播种作业部件实现无人化玉米播种。结合实际作业场景特点和玉米种植要... 在无人化、智能化农机装备快速发展背景下,结合玉米根茬地玉米种植模式和实际需求,该研究提出了一种基于无线遥控技术的前后双驱双转向玉米播种机器人底盘,可搭载玉米播种作业部件实现无人化玉米播种。结合实际作业场景特点和玉米种植要求,确定了底盘整体结构与布局,并对车架、驱动转向系统、拱形调平机构和控制系统等关键部件进行了设计。基于ANSYS对车架进行静态和动态特性分析,结果表明车架结构设计合理,不会产生共振,在匀速满载弯曲和匀速满载扭转工况条件下,结构强度均能满足田间播种作业的设计要求。通过理论分析和样机试验相结合的方法,验证了玉米播种机器人底盘的各项工作性能,结果表明,底盘采用前后轮同步转向方式时转弯半径最小,田间最大行驶速度为1.461 m/s,直线行驶平均偏移率为4.42%;底盘能平稳地通过8°~15°斜坡和6~15 cm的凸起和凹陷障碍,具备良好的复杂地形通过性能;在不同试验条件下进行播种,底盘的播深合格率均大于86%,无重播漏播,行距最大偏差不大于4 cm,符合玉米精密播种作业要求。 展开更多

关键词 玉米 底盘 有限元分析 播种机器人 性能试验

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针孔管式小麦精准点播装置设计与吸种性能研究 被引量：20

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作者 刘俊孝 王庆杰 +2 位作者 李洪文 何进 卢彩云 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期10-18,共9页

精准点播可保证播种作业的播量、播深及株距的均匀度,增强个体发育,但因小麦种子具有籽粒小、种植密度大等特点,目前尚缺少小麦精准点播装备。针对这一问题,该文设计了一种基于气力吸附、定点打穴、精准投种的针孔管式小麦精准点播装置... 精准点播可保证播种作业的播量、播深及株距的均匀度,增强个体发育,但因小麦种子具有籽粒小、种植密度大等特点,目前尚缺少小麦精准点播装备。针对这一问题,该文设计了一种基于气力吸附、定点打穴、精准投种的针孔管式小麦精准点播装置,并对其吸种性能进行研究。确定了该播种机构的工作原理及主要结构,通过理论计算,确定适宜株距为2.73 cm,针孔吸种管扰动距离为7.86 cm,应分3行排布。以吸种孔位置、吸种孔直径和吸种面形状为因素,以漏种指数、重种指数和单粒指数为指标进行正交试验,得出最优参数组合为:吸种孔位置为顶面,吸种孔直径为2 mm,吸种面形状为凸面;在此条件下,试验结果为漏种指数为4.1%,重种指数为7.3%,单粒指数为88.6%,满足设计要求。 展开更多

关键词 机械化 设计 农作物 小麦 针孔管式 吸附取种 定点打穴 精准点播

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基于CFD-DEM的集排式分肥装置颗粒运动数值分析 被引量：43

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作者 杨庆璐 李子涵 +3 位作者 李洪文 何进 王庆杰 卢彩云 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期81-89,共9页

为研究气力集排式分肥装置中肥料颗粒的流动特性,本文通过离散元法与计算流体动力学耦合仿真的方法进行分肥装置颗粒运动数值分析。在气固耦合模型中,使用EDEM软件模拟固相肥料颗粒,Fluent软件描述气体相。通过研究分配器旋盖锥角和波... 为研究气力集排式分肥装置中肥料颗粒的流动特性,本文通过离散元法与计算流体动力学耦合仿真的方法进行分肥装置颗粒运动数值分析。在气固耦合模型中,使用EDEM软件模拟固相肥料颗粒,Fluent软件描述气体相。通过研究分配器旋盖锥角和波纹管直径对气流压力、风速及肥料颗粒运动特性的影响,确定分肥装置最佳结构参数,并基于该结构进一步研究入口风速和施肥速率对分肥装置分肥均匀性的影响。模拟仿真和台架试验结果表明:分配器旋盖锥角为120°、波纹管直径为80 mm时,气流和肥料两相在分肥装置中流动性和均匀性最优。在入口风速为25~35 m/s,施肥速率为0.26~0.44 kg/s条件下,分肥装置各行施肥量的变异系数均不大于4.9%,对不同种类肥料的分配精确性和均匀性满足施肥作业要求。 展开更多

关键词 气力集排式 分肥装置 颗粒肥 气固耦合 流动特性

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气力集排式变量排肥系统分层施肥量调节装置研制 被引量：26

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作者 杨庆璐 王庆杰 +5 位作者 李洪文 何进 卢彩云 于畅畅 娄尚易 王英博 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期1-10,共10页

为提高分层施肥作业中肥料分配的精确性和稳定性,实现化肥按比例分层施用,该文设计了一种气力集排式变量排肥系统分层施肥量调节装置,通过理论分析与参数计算确定了分层施肥量调节装置关键部件的结构和基本工作参数。运用离散元法与计... 为提高分层施肥作业中肥料分配的精确性和稳定性,实现化肥按比例分层施用,该文设计了一种气力集排式变量排肥系统分层施肥量调节装置,通过理论分析与参数计算确定了分层施肥量调节装置关键部件的结构和基本工作参数。运用离散元法与计算流体动力学耦合仿真方法,选取拨齿旋转锥的转速、入口风速和施肥速率为试验因素,以各出肥口出肥量的变异系数为试验指标,进行二次旋转正交组合仿真试验,建立了试验指标与影响因素的回归模型。在旋转锥转速735r/min、入口风速36 m/s、施肥速率0.42kg/s、分肥比例1:2条件下,对分层施肥量调节装置进行了台架试验,试验结果表明,各出肥口出肥量变异系数均小于5.18%,分肥比例误差小于2.68%,与仿真试验优化所得结果相吻合,满足施肥作业要求。研究结果可为气力集排式排肥装置的设计与优化提供技术参考与理论支撑。 展开更多

关键词 机械化 设计 气力集排式 变量施肥 肥量调节装置

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基于支持向量机的玉米根茬行图像分割 被引量：11

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作者 王春雷 卢彩云 +3 位作者 李洪文 何进 王庆杰 江珊 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第16期117-126,共10页

玉米根茬行的准确识别是实现玉麦轮作机器视觉式小麦自动对行免耕播种技术的前提。针对华北一年两熟区联合收获机玉米留茬收获后根茬行较难准确分割的问题,该研究以直立玉米根茬为研究对象,提出一种基于支持向量机(Support Vector Machi... 玉米根茬行的准确识别是实现玉麦轮作机器视觉式小麦自动对行免耕播种技术的前提。针对华北一年两熟区联合收获机玉米留茬收获后根茬行较难准确分割的问题,该研究以直立玉米根茬为研究对象,提出一种基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)的玉米根茬行分割方法。首先,利用主成分分析(Principal Components Analysis,PCA)对提取的目标(直立根茬)与背景(行间秸秆及裸露地表)的颜色和纹理特征进行分析,优选出21个特征,构成特征向量作为训练直立根茬SVM识别模型的输入;然后,根据图像坐标设置图像中间包含完整玉米根茬行的矩形区域为感兴趣区域(Region of Interest,ROI);最后,使用训练好的直立根茬SVM识别模型以25×25(像素)的窗口在ROI内滑动检测,采用阈值法分割根茬行并通过形态学处理优化得到最终的玉米根茬行二值图像。利用在农业农村部河北北部耕地保育农业科学观测实验站采集的100幅玉米根茬行图像进行试验,结果表明,本文方法对于不同行间秸秆覆盖量和不同光照条件下的根茬行分割表现出较好的准确性和鲁棒性,直立根茬平均识别准确率、平均分割准确率、平均召回率、平均分割准确率与平均召回率的加权调和平均值(F1avr值)分别为93.8%、93.72%、92.35%和93.03%,每幅图像的平均分割时间为0.06 s,具有较好的实时性。基于SVM的分割方法可实现联合收获机玉米留茬收获后根茬行图像的分割,为下一步检测玉米根茬行直线并将其作为导航基准线进行视觉导航的研究提供良好基础。 展开更多

关键词 机器视觉 图像分割 支持向量机 主成分分析 玉米根茬行

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小麦播种自走式农用移动平台设计与试验 被引量：20

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作者 徐琪蒙 李洪文 +3 位作者 何进 王庆杰 卢彩云 王春雷 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期1-11,共11页

针对农业生产劳动力短缺、人工成本增加和作业效率不高等问题,该研究设计了一种自走式农用移动平台,可更换搭载不同农具进行田间无人驾驶作业,以“机器换人”完成精度高、强度大、重复性强的农业工作。以小麦播种为例,基于全球导航卫星... 针对农业生产劳动力短缺、人工成本增加和作业效率不高等问题,该研究设计了一种自走式农用移动平台,可更换搭载不同农具进行田间无人驾驶作业,以“机器换人”完成精度高、强度大、重复性强的农业工作。以小麦播种为例,基于全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)定位测速技术、播深控制技术实现自动化播种;采用CAN总线技术、多电机同步驱动技术、差速-电动推杆结合的转向控制方法实现移动平台行走和转向。田间试验结果表明:基于GNSS的电控排种系统稳定可靠,排量稳定性变异系数≤1.8%,播深稳定性系数≥89%.驱动控制系统响应速度快,启动伺服电机2.6 s后实际转速逐渐接近目标转速,同步速度误差变化也趋于相对稳定,平台在负载作业状态下具有较强的抗干扰能力和速度一致性;转向控制系统通过电动推杆驱动车轮转向,转角平均绝对误差<0.7°。研究可为促进农业播种智能装备的发展提供参考。 展开更多

关键词 农机装备 试验 小麦播种 自走式 移动平台

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小麦小区条播机离心分种器参数优化与试验 被引量：11

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作者 程修沛 李洪文 +6 位作者 卢彩云 何进 王庆杰 王超 于畅畅 魏忠彩 王春雷 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第20期1-9,共9页

为了对离心分种器进行结构改进和参数优化以提高小麦小区播种机的分种均匀性,该文对小麦离心分种过程进行运动分析,得出小麦籽粒的运动受到离心分种器转速、分种面夹角和分种距离的影响;采用离散元仿真软件,建立仿真模型,以离心分种器... 为了对离心分种器进行结构改进和参数优化以提高小麦小区播种机的分种均匀性,该文对小麦离心分种过程进行运动分析,得出小麦籽粒的运动受到离心分种器转速、分种面夹角和分种距离的影响;采用离散元仿真软件,建立仿真模型,以离心分种器转速、分种面夹角和分种距离为试验因素,以分种均匀性变异系数为试验指标,进行不同播量下的三因素三水平正交试验,研究各个因素对分种均匀性的影响规律,以获得较优的参数组合。仿真试验结果表明,在播量为2000、3000粒时影响分种均匀性的主次因素为离心分种器转速、分种距离和分种面夹角,在播量为1000粒时为离心分种器转速、分种面夹角、分种距离;通过仿真试验和台架试验,确定离心分种器较优参数组合为离心分种器转速1250 r/min、分种面夹角120°、分种距离17.5 mm,台架试验条件下3种播量的分种均匀性变异系数分别为5.18%、4.45%和3.98%,与仿真试验结果相差0.36%、0.14%和0.55%,两者基本一致,且籽粒破碎率为0.17%、0.13%和0.14%,具有较小的籽粒破碎。该研究可为小麦小区条播机的离心分种器优化改进以及分种性能提升提供参考。 展开更多

关键词 农业机械 离散元法 小麦 小区播种 离心分种器 参数优化

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小麦小区播种机排种控制系统设计与试验 被引量：24

9

作者 程修沛 李洪文 +3 位作者 王庆杰 何进 卢彩云 杨薇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期30-38,共9页

为了提高小区播种机自动化水平,解决传统小区播种机械作业参数不易调节等问题,设计了一种基于STM32的小麦小区播种机排种控制系统。该系统主要由Android终端、STM32主控制系统、存种筒提升控制系统、锥体格盘控制系统以及分种器控制系... 为了提高小区播种机自动化水平,解决传统小区播种机械作业参数不易调节等问题,设计了一种基于STM32的小麦小区播种机排种控制系统。该系统主要由Android终端、STM32主控制系统、存种筒提升控制系统、锥体格盘控制系统以及分种器控制系统等组成,确定存种筒延迟落下时间,分别建立步进电机和直流电机调速模型,设计人机交互界面进行作业参数设置,实现了小区排种作业参数与实际作业需求的快速匹配。搭建室内试验台,以锥体格盘转速、分种器转速为试验因素,以行间均匀性变异系数为评价指标进行试验。试验结果表明,锥体格盘转速、分种器转速以及两者之间的交互作用对行间均匀性均有非常显著的影响;当锥体格盘转速为4r/min、分种器转速为1250r/min时,行间均匀性变异系数均值为4.53%,行间均匀性较好,且籽粒破碎率较低。该系统实现了小区排种作业精确控制,为小区播种的智能化控制提供了技术支撑。 展开更多

关键词 小麦 小区播种机 控制系统 行间均匀性

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螺旋切分式种带清理装置设计与试验 被引量：11

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作者 于畅畅 王庆杰 +3 位作者 李洪文 何进 卢彩云 刘慧 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期212-219,共8页

针对东北地区免耕播种时易出现秸秆堵塞等问题,本研究设计一种螺旋切分式种带清理装置。通过理论分析,确定了清茬刀的排布方式和清茬刀刃口曲线参数,并得到影响种带清理效果的主要因素:拖拉机前进速度、螺旋切分式种带清理装置转速和螺... 针对东北地区免耕播种时易出现秸秆堵塞等问题,本研究设计一种螺旋切分式种带清理装置。通过理论分析,确定了清茬刀的排布方式和清茬刀刃口曲线参数,并得到影响种带清理效果的主要因素:拖拉机前进速度、螺旋切分式种带清理装置转速和螺距。在离散元软件EDEM中建立螺旋切分式种带清理装置仿真模型,以种带清秸率为试验指标,以前进速度、转速和螺距为试验因素,进行了二次回归组合仿真试验,建立了种带清秸率的回归模型,结果表明,前进速度、转速和螺距对种带清秸率影响极显著(P<0.01),其中转速影响最为显著。利用Design-Expert软件对影响因素进行优化求解,得到最优参数组合为:前进速度2 m/s、转速400 r/min、螺距570 mm,最佳组合下种带清秸率为92.55%。在最优参数下进行了田间验证试验,试验种带清洁率比仿真减少了约2.89个百分点,基本满足玉米免耕播种的要求。该研究为东北地区免耕播种机秸秆清理与防堵装置的研究提供了参考。 展开更多

关键词 免耕播种 种带清理 螺旋切分 离散元仿真 防堵

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伸缩指杆式玉米秸秆旋耕掩埋机设计与试验 被引量：10

11

作者 杨庆璐 陈桂斌 +3 位作者 谢立娟 王庆杰 何进 李洪文 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期35-43,共9页

针对黄淮海小麦、玉米两熟区玉米秸秆全量还田后,现有旋耕整地作业存在表层土壤土秆混合秸秆量大、影响后续小麦播种质量的问题,设计了一种伸缩指杆式玉米秸秆旋耕掩埋机。通过偏心伸缩指杆组先接触秸秆,并低速近抛秸秆,旋耕刀后接触已... 针对黄淮海小麦、玉米两熟区玉米秸秆全量还田后,现有旋耕整地作业存在表层土壤土秆混合秸秆量大、影响后续小麦播种质量的问题,设计了一种伸缩指杆式玉米秸秆旋耕掩埋机。通过偏心伸缩指杆组先接触秸秆,并低速近抛秸秆,旋耕刀后接触已被清理秸秆的土壤,并高速远抛土壤覆盖秸秆,实现“秆下土上”分离掩埋。对秸秆旋耕掩埋机的旋耕刀、伸缩指杆进行运动分析,确定了旋耕刀和伸缩指杆速度的关系,完成了偏心伸缩指杆组、栅栏、压秆齿等关键部件的结构和参数设计,并运用多体动力学RecurDyn软件对旋耕刀、伸缩指杆和压秆齿端点的运动轨迹进行追踪,分析了三者端点速度和角速度的变化规律,仿真结果表明速度和角速度变化规律与理论分析一致。对秸秆旋耕掩埋机和普通旋耕机进行了田间对比试验,测定地表50 mm以下的秸秆掩埋率,结果表明:秸秆旋耕掩埋机的秸秆掩埋率为83.25%,比普通旋耕机提高了10.05个百分点。 展开更多

关键词 保护性耕作 秸秆还田 秸秆掩埋机 旋耕 伸缩指杆式

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协拨组合式玉米条带秸秆清理装置设计与试验 被引量：6

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作者 高振 卢彩云 +3 位作者 位旭阳 李洪文 何进 王庆杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期68-79,共12页

针对现有条带秸秆清理装置集行效果差、秸秆清理率低等问题,提出了一种协拨组合式条带秸秆清理方案,从力学角度对比分析不同齿形清秸轮拨送秸秆的过程,设计了一种径向锐化协拨清秸轮,清秸轮半径为162.5 mm、齿数为12、齿长为65 mm。开... 针对现有条带秸秆清理装置集行效果差、秸秆清理率低等问题,提出了一种协拨组合式条带秸秆清理方案,从力学角度对比分析不同齿形清秸轮拨送秸秆的过程,设计了一种径向锐化协拨清秸轮,清秸轮半径为162.5 mm、齿数为12、齿长为65 mm。开展了协拨组合式条带秸秆清理装置的仿真试验,以径向锐化清秸轮的工作参数为影响因素,秸秆清理率为指标,开展离散元仿真试验,分析了清秸轮工作过程中秸秆运动、土壤扰动及秸秆清理率的变化。结果表明,试验因素对秸秆清理率的影响由大到小为侧倾角、前进速度、前倾角,当机具前进速度为7.8 km/h、清秸轮前倾角为31.7°、侧倾角为13.4°时,秸秆清理率最高为91.62%。开展了协拨组合式条带秸秆清理装置和整机的作业性能田间试验,结果表明协拨组合式条带秸秆清理装置工作稳定,秸秆清理率为87%~90%,实现了条带秸秆清理装置的设计目标。 展开更多

关键词 条带秸秆清理装置 条带耕作 径向锐化清秸轮 EDEM仿真

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基于高光谱成像的玉米收获后根茬行分割方法 被引量：8

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作者 王春雷 陈婉芝 +1 位作者 卢彩云 王庆杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S02期421-426,共6页

在华北一年两熟区,利用联合收获机留茬收获玉米后,玉米根茬行与行间秸秆及裸露地表颜色相近,采用传统的图像检测方法对其进行分割比较困难。针对该问题,采集了利用联合收获机留茬收获玉米后的根茬行高光谱图像,以根茬顶端切口为目标,提... 在华北一年两熟区,利用联合收获机留茬收获玉米后,玉米根茬行与行间秸秆及裸露地表颜色相近,采用传统的图像检测方法对其进行分割比较困难。针对该问题,采集了利用联合收获机留茬收获玉米后的根茬行高光谱图像,以根茬顶端切口为目标,提出了一种玉米根茬行高光谱图像的分割方法。首先,对黑白校正后的全波段图像进行主成分分析,根据主成分图像权重系数优选出3个特征波长,分别为1260、1658、2131 nm;然后,对3个特征波长处的图像再次进行主成分分析,并对所得到的PC2图像进行单阈值分割;最后,通过中值滤波、形态学开运算、根茬行区域外噪声滤除对分割结果进行优化。为验证该分割方法的效果,利用采集的50幅玉米根茬行高光谱图像进行试验,并选取分割准确率、召回率和F1值对分割结果进行定量评价。结果表明:该分割方法下的玉米根茬行图像分割效果较好,分割准确率、召回率和F1值分别为91.85%、90.49%和91.16%。研究结果表明基于高光谱成像技术可对玉米根茬行进行分割。 展开更多

关键词 玉米根茬行 高光谱图像 光谱分析 主成分分析 图像分割

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种子位置信息视觉检测系统开沟延时回土装置研究 被引量：1

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作者 高振 卢彩云 +3 位作者 李洪文 何进 王庆杰 王志楠 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期32-42,共11页

针对机器视觉获取种子空间分布信息时,传统开沟器作业过程中,种子落入种床后,土壤快速回落覆盖种子,导致种床中种子原始图像采集困难的问题,设计了一种开沟延时回土装置,通过导土装置、压种装置和回土装置的配合作业,延长土壤回落时间,... 针对机器视觉获取种子空间分布信息时,传统开沟器作业过程中,种子落入种床后,土壤快速回落覆盖种子,导致种床中种子原始图像采集困难的问题,设计了一种开沟延时回土装置,通过导土装置、压种装置和回土装置的配合作业,延长土壤回落时间,形成有利于原始图像采集的避让空间,并在图像采集完毕后将泛起土壤推回种床,保证土壤回填率,达到延时回土的目的。通过理论分析确定导土装置、回土装置等关键装置结构参数。以开沟速度、开沟深度、回土板转角为试验因素,开展土壤回填率离散元仿真试验,确定最优作业参数为开沟速度1.6 m/s、开沟深度30 mm、回土板转角40°。在最优参数组合下,进行土壤回填率田间试验和种子图像采集田间试验。结果表明,开沟延时回土装置土壤回填率为96.5%,开沟延时回土装置较未安装回土装置的开沟器土壤回填率提升39.6个百分点;工业相机可以在导土装置形成的避让空间中采集到种床中种子的原始图像。试验结果表明,设计的结构可以有效避免回落土壤对图像采集的影响,并保证土壤回填率,实现了种床中种子图像的采集,为计算机视觉技术检测播种作业质量奠定了基础。 展开更多

关键词 开沟 延时回土装置 图像采集 位置检测

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基于计算机视觉的种子分布信息检测关键技术研究现状与趋势 被引量：6

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作者 高振 卢彩云 +3 位作者 李洪文 何进 王庆杰 郭朝阳 《智能化农业装备学报（中英文）》 2023年第3期50-60,共11页

种子分布信息检测是保证播种机性能的重要前提,为播种质量检测、定深定位施肥、田间除草和收获等作物生长全过程精准高效管理提供基础数据。计算机视觉技术通过从图像和视频数据中提取有意义的信息,并通过分析解释物理现象,在多个领域... 种子分布信息检测是保证播种机性能的重要前提,为播种质量检测、定深定位施肥、田间除草和收获等作物生长全过程精准高效管理提供基础数据。计算机视觉技术通过从图像和视频数据中提取有意义的信息,并通过分析解释物理现象,在多个领域得到广泛应用。在系统分析现有文献基础上,从技术应用场景、硬件设备、软件处理算法等角度探讨了计算机视觉技术在种子分布信息检测领域的研究进展。研究发现,计算机视觉技术在种子分布信息检测中仍然存在准确性和稳定性的挑战,且种子分布信息检测需要实时性和大规模数据处理能力,而传统的算法和设备难以满足这些需求,数据融合和分析的能力仍然有待提高。种子分布信息的准确检测需要综合利用多种传感器数据,并进行有效的数据处理和分析,以获取更全面和准确的结果。针对上述问题,提出以下建议:首先,深度学习和机器学习算法应用的广泛性是关键,通过利用大规模的标注数据进行模型训练,可以提高算法的准确性和鲁棒性;其次,需要提高算法的适应性,针对不同的土壤条件、种子类型和光照变化进行优化,以确保算法在各种环境下都能有效工作;同时,发展多传感器数据融合技术,通过将图像数据与其他传感器数据(如激光扫描和热红外图像)进行融合,可以提供更全面和准确的种子分布信息。本研究旨在为未来计算机视觉在种子分布信息检测领域的发展提供参考。 展开更多

关键词 计算机视觉 播种粒距 排种器 导种管 排种器试验台 播种末端

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复式整地机松耙深度液压主动调节装置设计与试验

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作者 邱宝赐 何进 +3 位作者 吴冠宇 邱梅 王泉玉 王超 《农业机械学报》 2025年第8期207-216,251,共11页

针对现有复式整地机深松深度与耙深调节范围受限等问题,本文设计了一种松耙深度液压主动调节复式整地机。通过液压驱动机构与平行四边形连杆结构,设计了深松深度调节装置与耙深调节装置结构参数,实现了深松深度与耙深独立调节;对深松铲... 针对现有复式整地机深松深度与耙深调节范围受限等问题,本文设计了一种松耙深度液压主动调节复式整地机。通过液压驱动机构与平行四边形连杆结构,设计了深松深度调节装置与耙深调节装置结构参数,实现了深松深度与耙深独立调节;对深松铲组与耙组工作受力状态进行了分析,明晰两者作业时所受最大牵引力。对松耙深度调节装置进行了匹配设计,并对机架进行了结构分析。设计了电液控制系统,基于传感器监测实现了各作业参数获取与控制;对深度调节液压缸进行了动态受力分析,确定深松调节液压缸最大负载为12.3 kN,耙深调节液压缸最大负载为4.5 kN,基于此明确了液压缸型号参数,其中深松调节液压缸缸径为63 mm,活塞杆直径为35 mm;耙深调节液压缸缸径为50 mm,活塞杆直径为28 mm。田间试验结果表明,深松深度为300~461.6 mm,耙深为120~157.4 mm;机具深松深度稳定性系数为97.50%,耙深稳定性系数为96.03%;碎土率为76.9%,地面平整度标准差为0.4 cm,各项指标均满足设计要求与国家行业标准。 展开更多

关键词 复式整地机 深松 耙地 主动调节 电液控制

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