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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：1
1
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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奋进新时代,书写现代农业装备发展新篇章
2
作者 李君 《现代农业装备》 2025年第2期I0001-I0001,共1页
九万里风鹏正举,奋楫扬帆正当时。2025年,中央一号文件再次明确指出要扎实推进乡村全面振兴,把建设农业强国作为现代化强国建设的重要基础。诚然,现代农业的发展离不开科技的支撑和装备的赋能,农业机械化、智能化正日益成为推动农业高... 九万里风鹏正举,奋楫扬帆正当时。2025年,中央一号文件再次明确指出要扎实推进乡村全面振兴,把建设农业强国作为现代化强国建设的重要基础。诚然,现代农业的发展离不开科技的支撑和装备的赋能,农业机械化、智能化正日益成为推动农业高质量发展的关键力量。 展开更多
关键词 现代农业装备 农业机械化 农业强国 乡村振兴
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叶类蔬菜机械化收获技术装备发展现状 被引量：2
3
作者 梁树建 刘立晶 +3 位作者 刘芳建 崔巍 张学东 高健 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第1期346-352,共7页
我国叶类蔬菜产量巨大,拥有可观的经济价值。目前叶类蔬菜以人工收获为主,严重制约产业发展,故开展叶类蔬菜机械化采收研究势在必行。为了解国内外叶类蔬菜收获技术装备发展现状,按照结球叶菜和非结球叶菜分类,阐述国内外叶类蔬菜收获... 我国叶类蔬菜产量巨大,拥有可观的经济价值。目前叶类蔬菜以人工收获为主,严重制约产业发展,故开展叶类蔬菜机械化采收研究势在必行。为了解国内外叶类蔬菜收获技术装备发展现状,按照结球叶菜和非结球叶菜分类,阐述国内外叶类蔬菜收获装备代表机型性能特点、适用环境及切割、输送等关键部件工作原理和技术优缺点,分析割台仿形与自动对行技术的研究现状。指出我国现有非结球叶菜土下切割机型切割部件切根一致性差、夹持输送装置对叶类蔬菜损伤较大、未形成规范化栽植模型问题。提出开展铲式土下切割部件研究、加强叶类蔬菜基本物理力学特性研究、推进全程机械化产业链发展系列建议。 展开更多
关键词 叶类蔬菜 收获装备 收获技术 自动化收获 自动对行
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农业装备运维与作业服务管理信息化技术研究进展 被引量：18
4
作者 赵博 张巍朋 +3 位作者 苑严伟 汪凤珠 周利明 牛康 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1-26,共26页
智能农业装备是信息化、自动化、智能化的综合体,其智能化水平主要表现在作业过程状态感知、数据分析、科学决策与自主控制等先进技术的应用。目前,我国农业装备在作业服务方面主要存在故障自动监测实用性差、维修服务资源配置失衡以及... 智能农业装备是信息化、自动化、智能化的综合体,其智能化水平主要表现在作业过程状态感知、数据分析、科学决策与自主控制等先进技术的应用。目前,我国农业装备在作业服务方面主要存在故障自动监测实用性差、维修服务资源配置失衡以及服务调度成本高等问题。本文以农业装备中典型机具——联合收获机为例,重点综述了国内外联合收获机运维服务管理相关典型技术的现状和特点,阐述和剖析了农业装备远程运维服务平台、作业数据监测、多机协同作业以及运维服务优化等方面的研究现状和发展动态。阐述了运维服务管理平台总体构架与技术进展;并分别阐述了作业工况、作业质量感知与车载终端管理等远程运维数据监测技术研究进展,路径规划、协同控制与任务分配等多机协同作业技术研究进展,故障诊断预测、维修策略与群体调度等运维服务优化技术研究进展;最后,结合实际应用场景,总结分析了农业装备运维服务管理技术所面临的挑战和机遇,提出了农业装备信息化管理技术的未来发展方向;并指出我国农业装备运维服务管理信息化技术未来研究方向。 展开更多
关键词 农业装备 运维服务平台 作业服务管理 多机协同 农机调度
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旱田智能化机械除草技术与装备研究进展
5
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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东北黑土地保护性用养技术与装备研究进展
6
作者 王春雷 刘冲 +3 位作者 林东洪 刘忠军 刘立晶 唐汉 《农业机械学报》 北大核心 2025年第4期1-21,共21页
东北黑土地保护性用养技术主要包括保护性耕作和地力培育等技术。本文在综述保护性用养技术应用面积、技术模式和实施效应的基础上,重点阐述了免少耕播种、深松、秸秆还田和有机肥施用关键技术的工作原理、技术特点,并分析归纳了现有保... 东北黑土地保护性用养技术主要包括保护性耕作和地力培育等技术。本文在综述保护性用养技术应用面积、技术模式和实施效应的基础上,重点阐述了免少耕播种、深松、秸秆还田和有机肥施用关键技术的工作原理、技术特点,并分析归纳了现有保护性用养技术模式及配套机具的发展动态。结合黑土地保护与利用的研究进展与发展需求,在厘清当前黑土地保护性用养技术与机具发展存在的主要问题基础上,从加强基础理论研究、突破关键技术瓶颈、提升保护性用养技术与机具智能化、加强农机农艺融合和因地制宜发展黑土地保护性用养技术体系等方面展望了未来的发展方向。 展开更多
关键词 黑土地 保护性耕作 免少耕播种 深松 地力培育
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农业低空经济应用场景拓展与技术动态
7
作者 林恒毅 麦煜炬 +3 位作者 施琳琳 陈恒旭 罗明达 李君 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第10期8-20,共13页
农业低空经济作为一种新兴经济形态,驱动传统农业产业体系变革。农用无人机是农业低空经济的核心载体,已在提升农业生产效率、促进绿色发展与保障粮食安全等方面发挥重要的作用。系统梳理农用无人机在遥感测绘、植保施药、农资播撒等场... 农业低空经济作为一种新兴经济形态,驱动传统农业产业体系变革。农用无人机是农业低空经济的核心载体,已在提升农业生产效率、促进绿色发展与保障粮食安全等方面发挥重要的作用。系统梳理农用无人机在遥感测绘、植保施药、农资播撒等场景的应用现状,延伸讨论其在巡检监测、灾害应对、生态修复、饵料投放、授粉制种、采摘修剪、载重运输等场景的拓展应用。在此基础上,通过对农业低空技术体系的能源、通信、环境感知、决策控制等关键共性技术剖析,归纳技术应用局限性,并展望技术发展趋势。 展开更多
关键词 农业低空经济 农用无人机 应用场景 共性分析
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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
8
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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大田无人化智慧农场农田边界识别技术研究现状与展望 被引量：1
9
作者 罗锡文 谷秀艳 +5 位作者 胡炼 赵润茂 岳孟东 何杰 黄培奎 汪沛 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期1-18,共18页
智慧农业是现代农业的发展方向,无人化智慧农场是实现智慧农业的重要途径,无人化智慧农场是农业转型升级的重要方向,其精准高效作业质量依赖于农田边界识别技术的精度和可靠性。本文系统梳理了农田边界识别的技术体系与应用场景,重点分... 智慧农业是现代农业的发展方向,无人化智慧农场是实现智慧农业的重要途径,无人化智慧农场是农业转型升级的重要方向,其精准高效作业质量依赖于农田边界识别技术的精度和可靠性。本文系统梳理了农田边界识别的技术体系与应用场景,重点分析了卫星遥感、无人机遥感和地面感知3类数据获取方式和识别算法研究现状。卫星遥感的优势在于其广域周期性的监测能力可支撑大范围农田变化分析,但空间分辨率有限;无人机高分辨率影像与地面传感器深度融合(如LiDAR点云与RGB图像配准)可实现厘米级边界分割,为复杂农田场景提供高精度数据支撑,但视野范围有限。传统图像处理算法(阈值分割、边缘检测等)在规则农田中具有实时性优势,但难以应对异物同谱、静态要素遮挡等场景;基于深度学习的U-Net、DeepLab系列模型通过多尺度特征融合与注意力机制优化可显著提升对不规则边界的识别鲁棒性。这些技术都已应用于农业数字化地图构建和农机路径规划,但仍面临多源数据时空对齐精度不足导致融合效率低,轻量化模型在边缘计算设备上的推理速度难以满足实时作业需求,农田边界变动实时监测难等问题。未来应聚焦多模态时空特征融合、边缘推理导向的模型轻量化技术,以及空-天-地协同支撑下的数字农田地图自主更新技术,为实现农田边界的高精度、高响应和高动态识别提供支撑。 展开更多
关键词 智慧农场 空-天-地 边界识别 种植区域 田埂 机耕道
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基于Transformer-FNN和无人机高光谱遥感技术的棉花黄萎病危害等级分类研究 被引量：1
10
作者 廖娟 梁业雄 +7 位作者 姜锐 邢赫 何欣颖 王辉 曾浩求 何松炜 唐赛欧 罗锡文 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期240-251,共12页
针对目前使用无人机识别棉花黄萎病危害等级时,光谱数据冗余度高和传统机器学习模型识别精度不足等问题,采用无人机搭载Nano-Hyperspec高光谱成像仪采集棉田高光谱图像,通过探究棉花冠层对不同黄萎病危害等级的光谱响应特征,利用最优植... 针对目前使用无人机识别棉花黄萎病危害等级时,光谱数据冗余度高和传统机器学习模型识别精度不足等问题,采用无人机搭载Nano-Hyperspec高光谱成像仪采集棉田高光谱图像,通过探究棉花冠层对不同黄萎病危害等级的光谱响应特征,利用最优植被指数组合建立一种适用于黄萎病危害等级分类的监测模型,实现棉花黄萎病危害等级的精准分类。首先,利用最小冗余最大相关算法(Minimum redundancy maximum relevance,mRMR)对17种潜在的植被指数和270个光谱波段进行特征重要性排序,将mRMR筛选得到的特征,通过逐步递增分组的方式输入至极限梯度提升模型(eXtreme gradient boosting,XGBoost),确定与黄萎病危害等级相关性最高的植被指数和光谱特征波段。然后,基于Transformer架构和前馈神经网络(Feedforward neural network,FNN)构建Transformer-FNN棉花黄萎病危害等级分类模型,将植被指数与光谱特征波段输入Transformer-FNN模型进行分类识别,对比了植被指数与光谱特征波段对棉花黄萎病危害等级分类识别的准确性。最后,利用后向传播神经网络(Back propagation neural network,BPNN)、Transformer和支持向量机(Support vector machine,SVM)构建棉花黄萎病危害等级分类模型,并对这4种分类模型进行精度验证与对比分析。结果表明:棉花黄萎病等级分类的最优植被指数组合为MSR和TVI,最优特征波段组合为430、439、488、566、697、722、742、764、769、782、822、831、858、873、878、893、909、985 nm。基于Transformer-FNN模型,植被指数对黄萎病危害等级的总体分类精度为95.6%,较光谱特征波段的总体分类精度89.4%提高6.2个百分点。基于植被指数,Transformer-FNN模型对黄萎病危害等级的分类识别率比BPNN模型提高11.2个百分点,比Transformer模型提高17.2个百分点,比SVM模型提高30.8个百分点。研究提出了一种通过植被指数进行棉花黄萎病高精度监测方法,可为大面积棉花黄萎病精确监测提供有效措施。 展开更多
关键词 棉花黄萎病 Transformer-FNN 特征组合 mRMR-XGBoost 高光谱遥感 植被指数
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受控交通农业模式机器人化作业平台路径规划方法
11
作者 闫洪峰 李法镰 +3 位作者 朱玉 李璐 吴海华 方宪法 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期155-166,共12页
针对受控交通农业模式下机器人化作业平台自主作业需求,提出一种对多边形地块具有普适意义的全生产周期作业路径规划方法。该方法构建主永久道网络与子作业路径层双层结构,通过等距缩放与顶点平滑规划转向预留区路径,基于垂直行进方向... 针对受控交通农业模式下机器人化作业平台自主作业需求,提出一种对多边形地块具有普适意义的全生产周期作业路径规划方法。该方法构建主永久道网络与子作业路径层双层结构,通过等距缩放与顶点平滑规划转向预留区路径,基于垂直行进方向投影长度最小化原则确定中心作业区行方向;对主永久道网络设计间隔梭行的遍历顺序,对子作业路径层设计相邻梭行遍历顺序;采用Dubins曲线设计衔接路径,并设计潜在弹性出入口以解决作业弹性中断路径衔接问题;利用序列二次规划算法求解满足运动学约束的路径,消除传统直线-圆弧路径的曲率突变缺陷。综合考虑作业路径占比、作业覆盖率、曲率变化率、路径跃度、压实区域面积占比等指标,以机器人化作业平台为对象进行田间路径规划试验,结果表明,针对凸/凹多边形地块中,主永久道作业路径长度占比达77.21%,子作业层作业路径占比56.87%;作业覆盖面积占比均达90.65%;最大曲率变化率不大于0.04 m^(-2),跃度不大于0.05 m^(-3);总压实区域占比8.83%,将全生产周期作业路径限制在永久固定道上,满足受控交通农业下机器人化作业平台作业需求。 展开更多
关键词 受控交通农业 机器人化作业平台 全生产周期路径规划 运动学约束 序列二次规划
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我国蔬菜精量直播装备技术现状与发展趋势 被引量：2
12
作者 言育谦 刘云强 +1 位作者 吴海华 刘立晶 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第1期54-60,共7页
蔬菜生长周期短,经济效益高,蔬菜产业已成为我国农业发展的重要支撑,但因其种子粒径较小、形状不规则、机械播种难度大等特点,导致目前蔬菜播种机械化程度不高,生产效率较低,严重制约蔬菜产业的进一步发展。以部分典型蔬菜播种机为例,... 蔬菜生长周期短,经济效益高,蔬菜产业已成为我国农业发展的重要支撑,但因其种子粒径较小、形状不规则、机械播种难度大等特点,导致目前蔬菜播种机械化程度不高,生产效率较低,严重制约蔬菜产业的进一步发展。以部分典型蔬菜播种机为例,阐述国内外蔬菜播种机的研究现状及先进蔬菜播种技术,指出目前我国蔬菜直播机存在排种器通用性较差、播种效率和精度较低、电气智能化程度不高等问题,蔬菜播种机研发仍处于初级阶段。认为我国未来蔬菜直播机的发展方向将以大型气力式和小型清洁能源的机械式为主,并建议制定农艺标准及规范,提高播种机的通用性、加快新技术应用,为精量蔬菜播种机的研制提供参考。 展开更多
关键词 蔬菜播种机 精量播种 蔬菜直播机
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青贮饲料机械化收获现状及关键技术
13
作者 余永峰 李雷霞 +2 位作者 刘淑平 杨泽宇 张洋 《农业工程》 2025年第1期7-13,共7页
青贮饲料机械化收获技术能提高青贮饲料收获效率、显著降低劳动强度和人力成本,近年来取得了较大发展。但由于我国对青贮饲料机械化收获技术的研究起步较晚,与国外发达国家相比仍存在较大差距。基于我国青贮饲料机械化收获技术的发展现... 青贮饲料机械化收获技术能提高青贮饲料收获效率、显著降低劳动强度和人力成本,近年来取得了较大发展。但由于我国对青贮饲料机械化收获技术的研究起步较晚,与国外发达国家相比仍存在较大差距。基于我国青贮饲料机械化收获技术的发展现状,对收获过程中割台收割技术、作物喂入技术、物料切碎技术、籽粒破碎技术及自适应抛料跟车技术进行分析与研究,并对青贮饲料机械化收获技术进行展望,以期为从事该研究的工程技术人员提供参考。 展开更多
关键词 青贮饲料 机械化收获 喂入切碎 籽粒破碎 自适应抛料
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基于可见-近红外光谱技术的果蔬品质检测方法 被引量：3
14
作者 韩亚芬 吴尘萱 +4 位作者 吴海华 吕程序 何亚凯 杨葆华 苑严伟 《农业工程》 2024年第1期95-101,共7页
可见-近红外光谱技术利用波长在380~2 500 nm的电磁波获取果蔬中有机分子含氢基团的特征信息,根据样品对不同波长光的吸收信息,实现果蔬的外部、内部缺陷及营养成分定性、定量分析,是目前主流的果蔬内外部品质快速无损检测技术。综述了... 可见-近红外光谱技术利用波长在380~2 500 nm的电磁波获取果蔬中有机分子含氢基团的特征信息,根据样品对不同波长光的吸收信息,实现果蔬的外部、内部缺陷及营养成分定性、定量分析,是目前主流的果蔬内外部品质快速无损检测技术。综述了目前基于吸光度谱和能量谱对果蔬营养物质含量定量分析及缺陷定性分析,所使用的检测模型和变量筛选模型及其检测准确性,为相关研究人员选择高效准确的检测模型提供技术支撑。 展开更多
关键词 可见-近红外光谱 果蔬品质检测 能量谱 吸光度谱 变量优化
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棉花种植机械化关键技术与装备研究进展 被引量：12
15
作者 苑严伟 白圣贺 +4 位作者 牛康 周利明 赵博 伟利国 刘立晶 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-11,共11页
作为棉花产业发展的基础环节,棉花种植机械化是制约棉花产业发展的重要瓶颈。实现棉花种植机械化是棉花产业发展方式转变、提质增效、提升国际市场竞争力的重要途径之一,也是棉花产业全程机械化和规模化的研究重点。该文总结了中国棉花... 作为棉花产业发展的基础环节,棉花种植机械化是制约棉花产业发展的重要瓶颈。实现棉花种植机械化是棉花产业发展方式转变、提质增效、提升国际市场竞争力的重要途径之一,也是棉花产业全程机械化和规模化的研究重点。该文总结了中国棉花种植现状和特点,阐述了国内外典型棉花种植机械化关键技术与装备的研究现状,重点剖析了棉花育苗移栽和直播2种主要种植技术与装备发展动态。在此基础上,结合精准农业背景和棉花产业生产发展要求,归纳了现有棉花种植机械化技术与装备面临的机会和挑战,提出未来的研究方向和发展建议,以期为棉花种植机械化技术研究与装备创新设计提供参考。 展开更多
关键词 农作物 农业机械 种植 棉花 机械化 育苗移栽 直播
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农业机械耕作部件磨损性能试验研究现状 被引量：2
16
作者 张艳静 詹华 +3 位作者 徐天杨 李振东 王亦奇 汪瑞军 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第1期61-67,共7页
农业机械耕作部件磨损性能影响整机的工作效率、作业质量,磨损严重时会造成巨大的经济损失。为评价不同材料、结构、土壤类型、工作参数等对耕作部件磨损性能的影响,研究一系列耕作部件磨损性能试验方法。综述田间试验、实验室试验和数... 农业机械耕作部件磨损性能影响整机的工作效率、作业质量,磨损严重时会造成巨大的经济损失。为评价不同材料、结构、土壤类型、工作参数等对耕作部件磨损性能的影响,研究一系列耕作部件磨损性能试验方法。综述田间试验、实验室试验和数值模拟等耕作部件磨损性能试验方法的国内外研究发展现状,重点阐述磨粒磨损试验、小型土壤环境磨损试验及土槽试验等实验室磨损性能试验的特点及发展趋势。田间试验结果准确,但受环境影响大,重现性差,而且能耗大、经济性不好;实验室试验能高效地筛选耕作部件材料,但在磨损数据的实时采集方面还有不足,且未与田间磨损试验建立关联;数值模拟方法可以有效地模拟部件与土壤之间的相互作用,有助于部件的结构和工作参数优化,但在多因素环境耦合及模拟精度等方面还有不足。对未来农机耕作部件磨损性能试验研究的发展方向提出加快农机耕作部件磨损性能数据库的建立、健全试验规范和评价标准、提高数值模拟精度等建议。 展开更多
关键词 农业机械 耕作部件 磨损性能 数值模拟
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江西省水稻全程机械化生产模式与装备配置研究 被引量：1
17
作者 潘纪凤 杨敏丽 +1 位作者 李星 林嘉豪 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期231-239,245,共10页
江西省是全国重要的水稻主产区,但水稻机械化生产效率低下,制约了水稻单位种植面积生产能力的提升。本文以不同经营规模水稻机械化生产模式为研究对象,从作业成本角度选取耕整地、种植、植保、收获和干燥5个环节作业费用为投入指标,选... 江西省是全国重要的水稻主产区,但水稻机械化生产效率低下,制约了水稻单位种植面积生产能力的提升。本文以不同经营规模水稻机械化生产模式为研究对象,从作业成本角度选取耕整地、种植、植保、收获和干燥5个环节作业费用为投入指标,选取产值为产出指标,使用超效率SBM模型和Cobb-Douglas生产函数两种方法测算不同生产规模和不同地形条件下的水稻全程机械化生产模式技术效率。结果表明,纯技术效率低下是制约水稻全程机械化生产模式技术效率提高的主要原因;赣中、赣南丘陵山区生产模式技术效率逐渐降低,赣中和赣南丘陵山区是技术效率提升的薄弱区域;随着生产规模的扩大,生产模式技术效率呈先上升后下降的趋势,技术模式与生产规模配置合理是提高水稻全程机械化生产模式技术效率的重要途径。鼓励赣北平原地区应用大中型拖拉机、乘坐式插秧机和大型干燥机等高性能机械。在赣中和赣南丘陵山区可通过先成立家庭农场/专业大户,辐射周边带动小农户机械化发展,再发展大型合作社并建立育秧和干燥中心,最终成为综合农事服务中心的路径,促进江西省丘陵山区水稻机械化生产模式技术效率提高。赣北平原生产规模大的经营主体可发展“自营+对外服务”与“全产业链延伸”模式,赣中、赣南丘陵山区生产规模小的经营主体可发展“自营”及“托管”模式,有效整合机械化技术,提升生产效率,促进农民增收。 展开更多
关键词 水稻 机械化 江西省 生产模式 装备配置
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基于全状态反馈控制的农机自动驾驶曲线路径跟踪方法
18
作者 何杰 刘善琪 +4 位作者 满忠贤 岳孟东 王靖霆 汪沛 胡炼 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期145-154,共10页
不规则农田中,沿曲线路径作业可有效提高无人化农机作业适用性。针对当前无人化作业曲边农田作业覆盖率低的问题,本文提出一种基于全状态反馈控制的曲线路径跟踪控制方法。构建一个以横向偏差、航向偏差和航向增量作为状态向量的三阶全... 不规则农田中,沿曲线路径作业可有效提高无人化农机作业适用性。针对当前无人化作业曲边农田作业覆盖率低的问题,本文提出一种基于全状态反馈控制的曲线路径跟踪控制方法。构建一个以横向偏差、航向偏差和航向增量作为状态向量的三阶全状态反馈控制器。将系统线性化并转换为空间矩阵形式,在满足系统稳定性约束的条件下求解增益矩阵,从而获取前轮转角。基于Matlab/Simulink仿真环境对控制器性能进行验证,结果表明,补偿后平均绝对误差相较于补偿前算法降低31%,最大绝对误差降低17.9%。为验证本文所提方法,设计了3组田间试验。变曲率路径试验结果表明,当农机作业速度为0.7 m/s时,横向偏差最大值为0.0705 m,绝对误差为0.0218 m,标准差为0.0234 m,航向偏差最大值为12.25°,绝对误差为1.37°,标准差为1.68°;定曲率路径试验结果表明,横向偏差最大值为0.1034 m,绝对误差为0.0424 m,标准差为0.0477 m,航向偏差最大值为8.9°,绝对误差为1.86°,标准差为2.45°;沿曲边田埂跟踪试验结果表明,横向偏差最大值为0.0597 m,绝对误差为0.0123 m,标准差为0.0158 m,航向偏差最大值为7.01°,绝对误差为1.85°,标准差为2.49°。跟踪精度均能满足作业需求,研究结果为无人农机进行复杂多变的曲边作业提供了理论和技术支撑。 展开更多
关键词 农业机械 自动驾驶 路径跟踪 曲线导航 全状态反馈控制
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基于驱动轮横向侧偏补偿的自动导航拖拉机改进纯追踪路径跟踪控制方法
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作者 何杰 曾鸿禧 +4 位作者 李明锦 贺静 莫家骏 汪沛 赵润茂 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期28-37,共10页
自动导航拖拉机在侧偏侧滑等工况下路径跟踪误差大、纠偏易超调且调节时间长。为解决拖拉机侧偏侧滑工况快速纠偏问题,提出了一种基于驱动轮横向控制补偿策略的改进纯追踪路径跟踪控制方法。通过构建拖拉机的坡面侧滑模型,结合二轮车运... 自动导航拖拉机在侧偏侧滑等工况下路径跟踪误差大、纠偏易超调且调节时间长。为解决拖拉机侧偏侧滑工况快速纠偏问题,提出了一种基于驱动轮横向控制补偿策略的改进纯追踪路径跟踪控制方法。通过构建拖拉机的坡面侧滑模型,结合二轮车运动学模型,提出了纯追踪算法的横向控制补偿策略,对经典纯追踪算法进行改进,实现自动驾驶拖拉机精确横向补偿控制。为验证本文横向侧偏补偿改进纯追踪路径跟踪算法性能,进行CarSim/Simulink联合仿真,缓坡试验结果表明,改进后的算法在10°斜坡上的控制精度相比经典算法提升了73.6%;持续侧滑仿真,经典算法无法脱困,而改进算法在3.9 s内完成脱困,横向偏差收敛至0.01 m以内,超调量为0.14 m。此外本文还在田间试验中验证了改进算法的有效性,在相同试验条件下,进行了3次重复试验,结果表明拖拉机在所有试验中均成功脱困,试验表明平均脱困时间为7.03 s,平均最大超调量为0.054 m。试验结果表明,本文横向控制补偿策略显著提升了自动导航拖拉机在复杂工况下的控制精度和稳定性。 展开更多
关键词 拖拉机 自动导航 路径跟踪 纯追踪算法 横向侧偏补偿 侧滑
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南方玉米籽粒联合收获机清选装置参数优化与试验
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作者 刘志 季邦 +2 位作者 王修善 范荣巍 谢方平 《江西农业大学学报》 北大核心 2025年第3期791-802,共12页
【目的】针对南方丘陵地区玉米籽粒联合收获机在清选作业中籽粒含杂率和清选损失率偏高的问题,通过优化清选装置结构和工作参数,提升清选效率,降低籽粒含杂率和清选损失率。【方法】对清选装置的工作原理进行了系统分析,并针对尾部逐稿... 【目的】针对南方丘陵地区玉米籽粒联合收获机在清选作业中籽粒含杂率和清选损失率偏高的问题,通过优化清选装置结构和工作参数,提升清选效率,降低籽粒含杂率和清选损失率。【方法】对清选装置的工作原理进行了系统分析,并针对尾部逐稿器结构进行了优化设计。在此基础上,设计了一种以鱼鳞筛为主体结构的风机转速、振动频率和鱼鳞筛开度参数可调的玉米清选试验台。通过单因素试验,选取风机转速、振动频率和鱼鳞筛开度作为主要影响因素,以籽粒含杂率和清选损失率为评价指标,确定了各因素的最佳参数范围。随后,采用三因素三水平响应曲面试验,建立了各因素与评价指标之间的回归数学模型,并利用Design Expert 13.0软件对模型进行求解,得出最佳参数组合。最后,将优化后的参数应用于清选试验台和4YZ-2玉米联合收获机,分别进行了验证试验和田间试验,以评估优化效果。【结果】单因素试验结果表明,风机转速、振动频率和鱼鳞筛开度对清选性能具有显著影响。最佳参数范围为:风机转速1500~1700 r/min、振动频率540~580 r/min、鱼鳞筛开度16~20 mm。响应曲面试验进一步优化了参数组合,得出最佳参数为:风机转速1604.3 r/min、振动频率540.0 r/min、鱼鳞筛开度18.1 mm,此时对应的籽粒含杂率与清选损失率分别为2.21%和0.9%。将此参数取整后的验证试验结果显示,最佳参数组合下的籽粒含杂率与清选损失率分别为2.304%和0.73%。田间试验结果表明,当籽粒含水率为27.8%时,籽粒含杂率为2.13%,清选损失率为0.98%。【结论】验证试验和田间试验结果与回归模型的预测值较为接近,表明所建立的回归模型具有较高的可信度,优化结果有效。本研究通过优化清选装置的结构和工作参数,降低了籽粒含杂率和清选损失率,为玉米籽粒联合收获机清选性能的改善提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 玉米籽粒联合收获机 清选装置 参数优化 籽粒含杂率 清选损失率 鱼鳞筛
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