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基于新型PID算法的智能码垛物流小车
1
作者 徐芷婷 余江 +3 位作者 熊铎云 徐文轩 黎科亮 刘锦辉 《南方农机》 2025年第12期144-147,共4页
【目的】为实现高效、有序、精准的搬运目标提供有力支持,推动自动化物流小车的发展。【方法】基于码垛任务要求,设计了一款智能码垛物流小车。以基于STM32F407ZGT芯片的pyboard开发板作为主控制器,利用PID循迹算法、OpenCV视觉识别技... 【目的】为实现高效、有序、精准的搬运目标提供有力支持,推动自动化物流小车的发展。【方法】基于码垛任务要求,设计了一款智能码垛物流小车。以基于STM32F407ZGT芯片的pyboard开发板作为主控制器,利用PID循迹算法、OpenCV视觉识别技术实现对任务目标的识别;结合前、后循迹模块采用新的循迹算法——前后编号相减法设计运动系统,实现对数据的获取并反馈控制运行。【结果】在该智能码垛物流小车的控制系统方案中,系统的灵活性和准确性较高,精度也满足要求,在码垛任务中准确率达到了96%,精度达到了90%以上。【结论】对于工厂来说,这种智能物流小车不仅可以作为现有物流系统的补充,还可以作为全新自动化物流体系的一部分,具有较高的实用价值和较好的发展前景。 展开更多
关键词 物流搬运 自动控制 PID算法 运动系统 OPENCV
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一种花生球形柔性摩擦纳米发电的多功能智能床设计
2
作者 胡熙 余江 +2 位作者 熊铎云 赖丹丹 苏伟豪 《南方农机》 2025年第10期147-150,171,共5页
良好的睡眠质量是人类生理及心理健康的保障,为了拓宽智能床在国内的使用范围,优化人们的睡眠体验,文章设计了一种花生球形柔性摩擦纳米发电的多功能智能床。该智能床的核心设计包括膨胀花生球调节柔软度、纳米发电技术、智能控制系统... 良好的睡眠质量是人类生理及心理健康的保障,为了拓宽智能床在国内的使用范围,优化人们的睡眠体验,文章设计了一种花生球形柔性摩擦纳米发电的多功能智能床。该智能床的核心设计包括膨胀花生球调节柔软度、纳米发电技术、智能控制系统、波浪按摩设计、床底板控制以及温度调节功能。结合先进的技术和人性化设计,使用户在不同季节均能享受适宜的睡眠环境。研究结果表明:膨胀花生球可根据用户需求调节床铺的硬度,纳米发电技术能为床铺提供能量支持,多功能智能控制系统使用户可以轻松调节各种睡眠环境参数,波浪按摩设计通过模拟波浪运动使用户深层次放松。用户普遍反映,智能床能够有效缓解身体疲劳,提升入睡速度和睡眠持续性,具有较大的市场潜力和应用价值。 展开更多
关键词 睡眠质量 多功能智能床 膨胀花生球 调整柔软程度 纳米发电技术
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基于YOLOv8-CBAM深度学习的辣椒采摘养护智能机器人
3
作者 熊铎云 沈小云 +2 位作者 胡熙 刘谦 刘锦辉 《南方农机》 2025年第9期4-8,共5页
在现代大棚辣椒采摘和养护工作中,普遍存在人工成本高、工作效率低、病虫害防治难度大、采摘易损害植株等问题。文章介绍了一种应用于大棚辣椒采摘养护的智能机器人,该机器人采用先进的传感器和计算机视觉技术,能够实现辣椒的精准采摘,... 在现代大棚辣椒采摘和养护工作中,普遍存在人工成本高、工作效率低、病虫害防治难度大、采摘易损害植株等问题。文章介绍了一种应用于大棚辣椒采摘养护的智能机器人,该机器人采用先进的传感器和计算机视觉技术,能够实现辣椒的精准采摘,并实时监测大棚内的环境条件,包括温度、湿度、光照强度和土壤状况等。该机器人还能自动调控灌溉和施肥系统,以满足辣椒在不同生长阶段的具体需求。更值得一提的是,该机器人还具备病虫害检测和识别功能,可及时定位和处理潜在的病害问题,从而减少损失。实验数据表明,使用这款智能机器人后,大棚辣椒的产量和品质显著提高,病虫害也得到有效防治,不仅为实现高产、优质、可持续的种植目标提供了强有力的支持,还大大推动了大棚辣椒采摘养护智能化发展。 展开更多
关键词 大棚辣椒 传感器 视觉技术 采摘 养护
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智能果蔬榨汁机的优化设计
4
作者 王叙凯 余江 +3 位作者 熊铎云 刘祥源 曹聪 曹梦如 《南方农机》 2025年第14期32-35,44,共5页
【目的】解决传统榨汁机存在的效率低下和清洁不便的问题。【方法】设计研发了一种集榨汁、清洗与运输于一体的智能果蔬榨汁机。创新性地引入了专用储存箱设计,结合螺旋挤压结构和滤筒设计了榨汁分离装置,并构建了多部件配合工作的滚筒... 【目的】解决传统榨汁机存在的效率低下和清洁不便的问题。【方法】设计研发了一种集榨汁、清洗与运输于一体的智能果蔬榨汁机。创新性地引入了专用储存箱设计,结合螺旋挤压结构和滤筒设计了榨汁分离装置,并构建了多部件配合工作的滚筒式自动清洗系统;同时,为了方便用户,特别设计了一款基于双层剪叉式梯形升降架构的小车运输单元。【结果】使用SoildWorks及其集成的SoildWorks Simulation进行流体仿真分析,发现水可以沿着预期优化路径对滤筒以及螺旋杆进行清洗并顺利排出。【结论】通过深入分析滤筒内部水流动力学特性并结合实际使用场景进行反复测试,验证了该智能果蔬榨汁机可以解决传统榨汁机效率低及清洗不便问题,实现了榨汁、清洗、运输一体化,能够更好地满足现代消费者对健康和便利的双重需求。 展开更多
关键词 智能果蔬榨汁机 储存箱 渣汁分离 自动清洗 用户体验
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基于自主导航的校园智能配送机器人设计 被引量：2
5
作者 钟宇明 余江 +2 位作者 陈衍艺 郑詠文 赖壮炯 《南方农机》 2024年第8期12-15,22,共5页
【目的】目前市场上的配送机器人存在重量大、造价高、配送数量有限等问题,无法满足高校校园内多单配送的需求。【方法】设计了一款专为高校校园内饮食配送服务的智能配送机器人,采用树莓派微型电脑板作为上位机,STM32单片机作为下位机... 【目的】目前市场上的配送机器人存在重量大、造价高、配送数量有限等问题,无法满足高校校园内多单配送的需求。【方法】设计了一款专为高校校园内饮食配送服务的智能配送机器人,采用树莓派微型电脑板作为上位机,STM32单片机作为下位机,配备360°旋转摄像头,结合OpenCV库实现对周围环境的图像识别与分析;同时引入红外光电传感器和激光测距模块,实现障碍物实时识别和智能避障;并搭载北斗定位模块,实现自动定位与导航。【结果】该机器人具备室外工作能力,主体结构防雨,储物结构能保护和保温食品,硬件性能稳定可靠,实现了全自动化,提高了配送效率,降低了人力成本。【结论】该智能配送机器人不仅加快了校园内物品的送达速度,还提供了安全高效的配送服务,极大地提升了校园生活的便利性。 展开更多
关键词 智能校园配送 服务机器人 图像识别与分析 智能避障
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基于YOLOv5s算法的多功能叶菜类蔬菜综合收获机
6
作者 黎科亮 余江 +3 位作者 陈瀚琳 刘术杰 林钰贵 刘盈锋 《南方农机》 2025年第13期14-17,31,共5页
【目的】实现叶菜类蔬菜的全程机械化作业,提高蔬菜生产机械化水平,使我国叶菜类蔬菜的机械化种植达到既省工又省力的效果。【方法】基于YOLOv5s算法设计了一种适用于多种叶菜类蔬菜(如生菜、菠菜等)收获的多功能综合收获机。整机采用... 【目的】实现叶菜类蔬菜的全程机械化作业,提高蔬菜生产机械化水平,使我国叶菜类蔬菜的机械化种植达到既省工又省力的效果。【方法】基于YOLOv5s算法设计了一种适用于多种叶菜类蔬菜(如生菜、菠菜等)收获的多功能综合收获机。整机采用履带底盘,以蓄电池作为直流电源,集成螺旋喂入式采收机构、等间距有序播种浇水机构、转盘式全幅施肥机构和起垄机构等。【结果】1)该机器能够实现从收获到再次种植的全程自动化作业。2)机器识别系统平均精确率(Precision)达到85.3%,平均召回率(Recall)达到93.1%,综合评估指标平均F1分数(F1-Score)达到0.892。显著优于传统图像处理方法约80%的精确率水平,性能提升明显。【结论】此设计有效提升了叶菜从播种到收割全过程的作业效率,增强了作业的连贯性和协调性。相较于传统的人工采收方式,可以节约大量成本、提高经济效益、降低农民的劳动强度,有助于推动农业机械化水平的提升,促进农业现代化发展。 展开更多
关键词 叶菜类蔬菜 综合收获机 YOLOv5s 农业现代化 自动化
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基于嵌入式系统的辣椒采摘机器人设计
7
作者 刘锦辉 余江 +3 位作者 熊铎云 林钰贵 徐芷婷 董振烨 《南方农机》 2025年第10期24-27,32,共5页
【目的】解决传统辣椒采摘机器人存在的控制复杂、采摘精度低、成本高、无法满足大规模作业的问题。【方法】介绍了一种基于嵌入式系统的辣椒采摘机器人,首先使用D-H参数法对机械手进行运动学分析,优化运动控制;其次采用STM32单片机作... 【目的】解决传统辣椒采摘机器人存在的控制复杂、采摘精度低、成本高、无法满足大规模作业的问题。【方法】介绍了一种基于嵌入式系统的辣椒采摘机器人,首先使用D-H参数法对机械手进行运动学分析,优化运动控制;其次采用STM32单片机作为主控板,结合YOLOv5视觉识别算法,实现对辣椒的精准识别与定位;最后通过二自由度机械手与三轴传动机构实现协同控制,同时引入激光测距模块,实现末端位置的精确定位与操作。【结果】通过现场实地作业测试,该机器人具备高效的辣椒识别与采摘能力,在运动学模型与控制算法优化后,机械手操作更加精准,能够提升采摘效率并降低生产成本。【结论】本研究具有广阔的应用前景,有助于采摘机器人在农业领域的推广和应用,为农业现代化的实现提供科技助力。 展开更多
关键词 辣椒采摘 嵌入式系统 运行学分析 视觉识别 多轴协同
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基于仿生机器鱼的水下鱼群识别系统
8
作者 林钰贵 余江 +2 位作者 罗俊晔 徐文轩 苏伟豪 《南方农机》 2025年第8期4-7,共4页
【目的】满足水产养殖规模不断扩大对水产养殖监测系统提出的更高需求,提高水下鱼群识别的精确性和实时性。【方法】设计一款基于仿生机器鱼的水下鱼群识别系统,该系统采用树莓派微型电脑板作为控制单元,通过仿生机器鱼在水下自主巡航... 【目的】满足水产养殖规模不断扩大对水产养殖监测系统提出的更高需求,提高水下鱼群识别的精确性和实时性。【方法】设计一款基于仿生机器鱼的水下鱼群识别系统,该系统采用树莓派微型电脑板作为控制单元,通过仿生机器鱼在水下自主巡航并实时采集图像,利用生成对抗网络(GAN)技术对采集的原始图像进行预处理,结合改进的YOLOv5模型实现对水下鱼群的识别,并将处理后的图像数据通过无线网络传输到服务器端进行储存和分析。【结果】选取YOLOv5s、YOLOv5m和YOLOv5-Lite三种神经网络模型进行训练,发现YOLOv5-Lite模型在精确率(98.7%)、平均精度(99.0%)以及检测速率(65 fps)方面表现优异,被选为本研究中的最佳模型。【结论】该系统有效提升了水产养殖监测的效率和数据的准确性,并且实现了对水下鱼群的高效识别与实时监控,为未来的水下生态环境监测和智能化水产养殖提供了有力的技术支持。 展开更多
关键词 水产养殖 水下鱼群识别 仿生机器鱼 生成对抗网络(GAN) YOLOv5
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双摆臂履带式两栖救援机器人的结构设计与分析
9
作者 刘盈锋 余江 +2 位作者 陈瀚琳 林钰贵 何学忠 《南方农机》 2025年第5期123-125,154,共4页
[目的]提高复杂环境中的救援任务执行效率。[方法]设计了一种新型双摆臂履带式两栖救援机器人,该机器人集成了双摆臂履带行走装置、气囊与螺旋桨水上行驶装置及灭火装置。在对此两栖救援机器人整机和重要部分设计方案进行详细阐述的基础... [目的]提高复杂环境中的救援任务执行效率。[方法]设计了一种新型双摆臂履带式两栖救援机器人,该机器人集成了双摆臂履带行走装置、气囊与螺旋桨水上行驶装置及灭火装置。在对此两栖救援机器人整机和重要部分设计方案进行详细阐述的基础上,进行双摆臂履带底盘的越障性能分析和机器人关键零部件强度校核。[结果]1)在坡面角为30°时,履带驱动电机所提供的牵引力2 280 N大于爬坡时机器人承受的总阻力1 980.2 N,故在坡面角0°~30°的范围内,机器人可以稳定地顺利越过斜坡等障碍。2)前部位传动轴的最大应力为88.4 MPa,最大形变量为2.708*10^(-4)mm,小于设计时的屈服强度且变形量微小,满足设计要求。[结论]通过设计方案阐述和可行性分析,证明了该机器人在实践运用中的可行性。本研究可为两栖救援机器人的研发与优化提供新的思路和方法。 展开更多
关键词 双摆臂履带 两栖救援机器人 水上行驶 灭火装置 越障性能
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一种用于水产养殖监测的仿生机器鱼
10
作者 徐文轩 余江 +3 位作者 李佳兴 林钰贵 苏伟豪 罗晓丽 《南方农机》 2025年第11期20-23,共4页
传统的水产养殖监测机器人因其非生物形态的设计,不仅难以顺利进行养殖水域的信息数据采集,而且易扰乱水生生态系统的自然平衡。文章介绍了一种用于水产养殖监测的仿生机器鱼,该仿生机器鱼采用柔性TPU材料作为其结构主体,并设计有流线... 传统的水产养殖监测机器人因其非生物形态的设计,不仅难以顺利进行养殖水域的信息数据采集,而且易扰乱水生生态系统的自然平衡。文章介绍了一种用于水产养殖监测的仿生机器鱼,该仿生机器鱼采用柔性TPU材料作为其结构主体,并设计有流线型外观和多鳍摆动机制,有效降低游动阻力。该机器鱼通过采用模糊PID控制算法和基于树莓派4B与STM32H750的图像处理系统,实现自主控制和智能响应,并集成多种传感器进行养殖水域信息的实时监测与采集。测试结果表明,该仿生机器鱼可自主完成数据采集、避障导航及环境监测任务,显著提升水产养殖管理的智能化水平,为复杂水下环境监测和生态可持续发展提供技术支持。 展开更多
关键词 水产养殖 仿生机器鱼 流线型外观 多鳍摆动 模糊PID控制算法
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