山东省丘陵山地果园机械化研究进展与展望 被引量：3

1

作者 宋月鹏 《落叶果树》 2023年第2期8-13,共6页

山东省丘陵山区果园种植规模大、果品种类多,但机械化作业水平较低。分析了近年来山东省果品产业经济社会生态效益及劳动力分布情况,探讨了山东省大力发展丘陵山地果园机械化的必要性与紧迫性,综述了动力底盘、精准植保及割草作业三种... 山东省丘陵山区果园种植规模大、果品种类多,但机械化作业水平较低。分析了近年来山东省果品产业经济社会生态效益及劳动力分布情况,探讨了山东省大力发展丘陵山地果园机械化的必要性与紧迫性,综述了动力底盘、精准植保及割草作业三种典型丘陵山地果园机械装备和技术的研究进展,探讨了山东省丘陵山区果园机械化存在的问题,得出制约山东省丘陵山区果园机械化发展的因素,并对山东省果园机械装备的发展提出了建议。 展开更多

关键词 丘陵山区果园 机械化作业 研究现状 发展策略

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农业轮式机器人PI鲁棒-滑模控制——基于RBF神经网络 被引量：4

2

作者 曹东 闫银发 +6 位作者 宋占华 田富洋 赵新强 刘磊 王春森 李法德 陈为峰 《农机化研究》 北大核心 2019年第3期26-33,共8页

农业轮式机器人机械多体系统朝柔性机器人方向发展,自由度越来越多,对应的结构也变得更加复杂,自动化和智能化水平越来越高,其动力学建模和实时控制难度增大。为提高机器人动力学建模效率,以通用性较强的具有6自由度机械臂的AMR果蔬收... 农业轮式机器人机械多体系统朝柔性机器人方向发展,自由度越来越多,对应的结构也变得更加复杂,自动化和智能化水平越来越高,其动力学建模和实时控制难度增大。为提高机器人动力学建模效率,以通用性较强的具有6自由度机械臂的AMR果蔬收获机器人数学模型为研究对象,利用空间算子代数理论建立了轮式机器人O(n)阶效率的运动学和广义动力学模型。同时,利用Elman神经网络求解了机器人逆运动学问题,结合广义动力学模型和逆运动学模型,根据农业轮式机器人的特点,利用神经网络控制理论、PID鲁棒理论和Lyapunov稳定性理论,设计了一种6自由度机械臂的RBF-PI鲁棒-滑模控制算法,对机械臂末端进行心形轨迹实时追踪。最后,通过试验仿真,验证了本文提出的逆运动学理论、广义动力学模型和控制方法的合理性,为农业轮式机器人的研究提供了参考数据。 展开更多

关键词 农业机器人 自动收获 轨迹跟踪 动力学建模 仿真 滑模控制

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基于改进YOLO v5算法的草莓缺素诊断方法 被引量：1

3

作者 王克林 王成义 +3 位作者 郭冰 李志勇 李军台 丁筱玲 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第20期83-91,共9页

为解决实际生产中草莓因缺素而导致经济损失的问题,提出一种基于YOLO v5算法的草莓叶片无损缺素检测方法,可针对4种常见的缺素(缺氮、缺磷、缺钾、缺钙)草莓叶片及正常草莓叶片进行识别。由于草莓的种植环境较为复杂,因此对YOLO v5算法... 为解决实际生产中草莓因缺素而导致经济损失的问题,提出一种基于YOLO v5算法的草莓叶片无损缺素检测方法,可针对4种常见的缺素(缺氮、缺磷、缺钾、缺钙)草莓叶片及正常草莓叶片进行识别。由于草莓的种植环境较为复杂,因此对YOLO v5算法进行改进,包括在骨干网络中添加CBAM注意力机制、使用Focal-EIoU损失函数替换默认的CIoU损失函数,以及引入Soft-NMS非极大值抑制算法并加入P2检测头,这些改进着重增加了算法在复杂背景下针对重叠目标及小目标的检测能力。经过改进所建立的YOLO v5-CFPS模型的准确率(P)、召回率(R)、平均精度均值(mAP值)分别为97.05%、95.71%、97.03%,相较于原始YOLO v5模型分别提升了6.47、6.01、7.73百分点,并通过NCNN框架将模型移植至安卓平台,验证了其实际应用的可行性。说明YOLO v5-CFPS模型对于草莓叶片缺素检测具有检测精度高、速度快、可靠性强等优点,为草莓缺素检测提供了一种更优的解决方案,有助于实现及时施肥追肥,并减少因不科学用肥所导致的经济损失和资源浪费。 展开更多

关键词 缺素诊断 草莓叶片 机器视觉 改进YOLO v5算法 注意力机制

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丘陵山区果园作业平台的设计与试验 被引量：22

4

作者 樊桂菊 王永振 +1 位作者 王建超 张晓辉 《农机化研究》 北大核心 2016年第8期77-81,共5页

为解决目前丘陵山区修剪果树和采摘果实主要靠爬树、登梯容易造成失稳及现有机械不能自动调平的问题,设计了丘陵山区果园作业平台。经计算和分析,确定该机配套动力为13.2k W小四轮拖拉机,采用静液压三角形调平机构和180°回转结构,... 为解决目前丘陵山区修剪果树和采摘果实主要靠爬树、登梯容易造成失稳及现有机械不能自动调平的问题,设计了丘陵山区果园作业平台。经计算和分析,确定该机配套动力为13.2k W小四轮拖拉机,采用静液压三角形调平机构和180°回转结构,可实现工作平台的自动调平和回转。对升降平台进行性能检测,结果表明:其工作性能稳定,最大承载质量150kg,最大提升高度1.5m,回转转速0.1r/min,升降速度0.1m/s,水平面、10°和2 0°坡面上调平误差均在0°~3°范围内,满足设计要求。 展开更多

关键词 丘陵山区 果园 作业平台 液压

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基于机器视觉技术的鸡翅质量预测 被引量：3

5

作者 丁筱玲 吴玉红 +3 位作者 周田田 左润国 郭言国 赵立新 《江苏农业科学》 北大核心 2017年第9期208-212,共5页

旨在设计一种基于机器视觉技术对鸡翅质量智能识别的方法,实现对鸡翅质量的预测。运用机器视觉技术采集140根鸡翅的俯视和侧视图像建立图像库,并对库中图像进行灰度化、形态学运算等处理;分别提取鸡翅俯视图和侧视图的面积、轮廓周长、... 旨在设计一种基于机器视觉技术对鸡翅质量智能识别的方法,实现对鸡翅质量的预测。运用机器视觉技术采集140根鸡翅的俯视和侧视图像建立图像库,并对库中图像进行灰度化、形态学运算等处理;分别提取鸡翅俯视图和侧视图的面积、轮廓周长、长轴、短轴特征,并采用相机标定方法计算出实际各项特征值,分别建立鸡翅实际质量和样本实际特征值之间的一元线性、幂指数及多元混合预测模型。试验结果显示,采用多元混合预测模型效果最佳,相关系数达到0.971 7,估计误差方差为0.505 5;运用检验数据对该预测模型进行验证,得到预测鸡翅质量与实际鸡翅质量的绝对误差均值为0.265 6 g,相对误差均值为0.57%。试验结果表明,基于机器视觉技术的鸡翅质量预测方法可行,可应用于鸡翅质量分级。 展开更多

关键词 机器视觉技术 质量预测 预测模型 鸡翅

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温度差动式日光温室通风系统的研制 被引量：5

6

作者 牟华伟 刘双喜 +3 位作者 王金星 于莲双 范连祥 傅生辉 《江苏农业科学》 北大核心 2016年第11期366-369,共4页

为实现日光温室、智能温室无人管理下的智能通风控温,设计1种温度差动式日光温室通风系统。该系统采用闭环智能控制,首先用户根据不同季节、不同作物设定不同的上下限温度值;其次系统采集用户设定值、室内作物生长环境温度和室外环境温... 为实现日光温室、智能温室无人管理下的智能通风控温,设计1种温度差动式日光温室通风系统。该系统采用闭环智能控制,首先用户根据不同季节、不同作物设定不同的上下限温度值;其次系统采集用户设定值、室内作物生长环境温度和室外环境温度,最后通过3个指标之间的差动运算控制日光温室通风口的大小。调试结果表明,温度差动式日光温室通风系统可以将温度准确地控制在设定值范围,上下浮动误差不超过1℃,夜间温度提高2~5℃。研究表明系统能较好地控制日光温室内温度,减少温度因通风口开合而引起的骤升骤降,而且能改善恶劣天气突袭的影响,精准控制温室温度,同时优化日落时风口的关闭,有利于夜间温室内部的保温,保证作物早熟、增产。 展开更多

关键词 日光温室 通风系统 温度差动式 通风率 精准控制 系统设计

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小型蔬菜穴盘精密播种机的设计与试验 被引量：5

7

作者 玄冠涛 邵园园 +4 位作者 侯加林 王连文 吕钊钦 史春余 刘中正 《农机化研究》 北大核心 2018年第2期85-89,共5页

目前,国内温室大棚蔬菜穴盘人工播种费时费力、生产效率低,现有机型对蔬菜穴盘播种适应性差,不能满足中小蔬菜种植户的轻简、低成本要求。为此,设计了一种小型蔬菜穴盘精密播种机,整机采用全气力驱动和气针播种,能连续实现自动进盘、打... 目前,国内温室大棚蔬菜穴盘人工播种费时费力、生产效率低,现有机型对蔬菜穴盘播种适应性差,不能满足中小蔬菜种植户的轻简、低成本要求。为此,设计了一种小型蔬菜穴盘精密播种机,整机采用全气力驱动和气针播种,能连续实现自动进盘、打穴与单粒播种,通过更换播种针头的数量和型号,可适应不同形态蔬菜种子及穴盘规格。为提高样机开发速度和质量,降低生产成本,基于Solid Works软件对关键部件进行了数字化设计与三维建模,建立了小型蔬菜穴盘精密播种机虚拟样机,进而自动生成平面二维工程图进行样机的生产加工。最后,对番茄等蔬菜种子进行播种试验,结果表明:小型蔬菜穴盘精密播种机的单粒率水平在91%以上,满足了蔬菜穴盘精播育苗的要求。 展开更多

关键词 蔬菜 精密播种机 穴盘

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AMR果蔬自动收获机器人动力学建模与实时控制 被引量：8

8

作者 曹东 田富洋 +3 位作者 宋占华 闫银发 李法德 蔡占河 《农机化研究》 北大核心 2018年第2期7-13,18,共8页

现代农业的高速发展促使我国农业向精细农业、精准农业的方向深入发展,由此果蔬自动收获机器人的发展进入快车道。为此,设计研发了带有6自由度机械臂的果蔬自动收获机器人AMR1。该机器人为通用型果蔬自动收获机器人,可改装各种专用末端... 现代农业的高速发展促使我国农业向精细农业、精准农业的方向深入发展,由此果蔬自动收获机器人的发展进入快车道。为此,设计研发了带有6自由度机械臂的果蔬自动收获机器人AMR1。该机器人为通用型果蔬自动收获机器人,可改装各种专用末端执行器以实现专用采摘。为了验证本机器人结构的合理性与实用性,通过利用SolidWorks软件进行了实体建模,并建立了相关的运动学、动力学模型,进一步设计了6自由度机械臂的PID-SMC控制算法,实时控制机械臂末端的轨迹跟踪。通过试验仿真,验证了所提出的动力学和控制模型,为果蔬自动收获机器人AMR1的进一步应用提供了参数数据。 展开更多

关键词 机器人 自动收获 建模 仿真

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切捆除膜机的设计与模态分析 被引量：8

9

作者 陈玉华 田富洋 +3 位作者 闫银发 宋占华 李法德 张忠良 《农机化研究》 北大核心 2019年第4期101-106,共6页

拉伸膜裹包青贮饲料是目前世界上畜牧业发达国家较流行的一种青贮技术。青贮专用塑料膜是一种很薄的、具有黏性、专为裹包草捆而研制的优质可伸缩膜,将收割好的新鲜牧草经打捆机高密度打捆,然后通过专用拉伸膜进行缠绕裹包,在发酵所需... 拉伸膜裹包青贮饲料是目前世界上畜牧业发达国家较流行的一种青贮技术。青贮专用塑料膜是一种很薄的、具有黏性、专为裹包草捆而研制的优质可伸缩膜,将收割好的新鲜牧草经打捆机高密度打捆,然后通过专用拉伸膜进行缠绕裹包,在发酵所需的厌氧环境下形成优质饲草料。裹包青贮是一种先进的青贮调制工艺,不仅可以保持新鲜草料的营养成分,还可以提高粗蛋白含量,降低粗纤维,促进消化率明显提高,而且适口性好,并可以在野外不同气候条件下长期保存1~2年。针对人工手动或多个功能单一机械移除青贮圆捆或方捆塑料拉伸膜而造成的工序多、效率低以及成本高等问题,提出一种能将青贮捆集运输、切捆、除膜和装料等多项功能优化组合于一体的切捆除膜方法,并以此设计了一种切捆除膜机,同时运用Ansys Workbench仿真软件对切割装置进行前6阶模态分析。 展开更多

关键词 除膜 切捆 模态分析 裹包青贮

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青贮秸秆铡揉机的设计与试验 被引量：4

10

作者 陈玉华 宋占华 +3 位作者 闫银发 田富洋 李法德 张忠良 《农机化研究》 北大核心 2019年第6期140-144,共5页

鉴于铡揉的青(干)玉米秸秆、麦秸等农作物秸秆及牧草物料适用于养殖牛羊牲畜及生物质能发电等领域,可有效推动粮改饲政策进一步实施,设计了一种青贮秸秆铡揉机。为此,提出了青贮秸秆铡揉机的设计方案,并对青贮秸秆铡揉机的输送喂入装置... 鉴于铡揉的青(干)玉米秸秆、麦秸等农作物秸秆及牧草物料适用于养殖牛羊牲畜及生物质能发电等领域,可有效推动粮改饲政策进一步实施,设计了一种青贮秸秆铡揉机。为此,提出了青贮秸秆铡揉机的设计方案,并对青贮秸秆铡揉机的输送喂入装置、铡揉装置及抛料装置进行优化设计,并通过试验数据计算得到青玉米秸秆的物料相对含水率平均值为55%,秸秆铡揉长度为1 060mm,秸秆破节率的平均值达91%,标准草长率为8 9%。设计的青贮秸秆铡揉机对于助推畜牧养殖业的产业化发展,提高畜牧养殖产品肉奶品质、避免秸秆资源浪费及减少环境污染具有重要的现实意义。 展开更多

关键词 青贮 秸秆 铡揉机 优化设计

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全自动高效多功能秸秆切碎机的设计与试验 被引量：1

11

作者 陈玉华 宋占华 +3 位作者 闫银发 田富洋 李法德 张忠良 《农机化研究》 北大核心 2019年第5期71-75,共5页

针对当前我国秸秆利用率低等问题,设计了一种全自动高效多功能秸秆切碎机。文中提出了秸秆切碎机的设计方案,并对全自动高效多功能秸秆切碎机的喂料系统、高效碎草系统及自动控制系统进行优化设计,并通过试验数据计算得到小麦秸秆物料... 针对当前我国秸秆利用率低等问题,设计了一种全自动高效多功能秸秆切碎机。文中提出了秸秆切碎机的设计方案,并对全自动高效多功能秸秆切碎机的喂料系统、高效碎草系统及自动控制系统进行优化设计,并通过试验数据计算得到小麦秸秆物料相对含水率平均值为22.5%,秸秆切料长度为2 040mm,得出千瓦小时产量为186.7kg/k W獉h,秸秆物料破节率的平均值达96%。该全自动高效多功能秸秆切碎机能够有效地提高秸秆的综合利用率,适用于广大农场和畜牧养殖行业,显著提升了我国秸秆利用的机械化水平,促进了农业和畜牧业可持续发展。 展开更多

关键词 农牧机械 切碎机 喂料 破碎 优化设计

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小拱棚插架覆膜一体机的导航路径检测方法

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作者 李雨濛 王春颖 +2 位作者 刘立鹏 刘平 李祥 《农机化研究》 北大核心 2023年第9期143-149,共7页

针对直接播种和育苗移栽种植方式,为实现小拱棚插架覆膜一体机的自动化、智能化作业,提出一种机器视觉导航路径检测算法。首先,在图像处理系统主界面选择种植方式,再通过灰度峰值法判定种植行的奇偶数,进而针对直接播种种植方式,提出基... 针对直接播种和育苗移栽种植方式,为实现小拱棚插架覆膜一体机的自动化、智能化作业,提出一种机器视觉导航路径检测算法。首先,在图像处理系统主界面选择种植方式,再通过灰度峰值法判定种植行的奇偶数,进而针对直接播种种植方式,提出基于种子播种区域质心点作为特征点的导航路径检测算法;针对育苗移栽种植方式,以分割的幼苗为对象获取边界,逐行计算边界的中点作为特征点拟合导航线。试验结果表明:所提出的算法对于直接播种和育苗移栽种植方式种植行奇偶数判定的准确率为100%,平均耗时为0.031s,直接播种种植方式下导航路径检测准确率为95%,平均耗时为0.29s;育苗移栽种植方式下导航路径检测准确率为97%,平均耗时为0.35s。所提出的导航路径检测算法通用性强,可为小拱棚插架覆膜一体机提供可靠的导航路径。 展开更多

关键词 拱棚搭建 插架覆膜一体机 视觉导航 导航路径检测

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