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双辊夹持式棉花打顶装置设计与试验
1
作者
韩长杰
刘子源
+4 位作者
徐阳
尤佳
仇世龙
黄小娜
马旭
《农业工程学报》
北大核心
2025年第11期41-51,共11页
为降低棉花打顶作业劳动强度,减少化学打顶造成的环境污染,改善现有打顶机打顶精度差、过打顶率高等问题,该研究设计了一种主要由打顶执行机构、仿形运动机构、光幕检测模块和控制系统组成的双辊夹持式棉花打顶装置。根据棉田及棉株调...
为降低棉花打顶作业劳动强度,减少化学打顶造成的环境污染,改善现有打顶机打顶精度差、过打顶率高等问题,该研究设计了一种主要由打顶执行机构、仿形运动机构、光幕检测模块和控制系统组成的双辊夹持式棉花打顶装置。根据棉田及棉株调研结果,确定了该装置整体结构及关键部件参数,结合光幕检测技术,采用PLC搭建顶尖识别及自动控制系统。以打顶期的棉株顶尖为作业对象,开展棉株顶尖识别及校准补偿试验和打顶执行机构性能测试,并以材料性质、夹持机构转速、夹持器开合角度为试验因素,以打顶率和过打顶率为评估指标进行田间试验,确定了优选参数组合并进行重复验证。结果显示,棉株高度检测的偏差平均绝对值由补偿前的6.905 cm降至补偿后的1.571 cm,在整机前进速度0.4 m/s、夹持机构转速60 r/min、夹持器开合角度85°的参数组合下进行作业,平均打顶率为80.22%、过打顶率为25.78%,满足棉花打顶作业要求。研究结果可为棉花的精准及智能化打顶技术提供参考。
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关键词
农业机械
棉花
打顶
PLC控制
识别定位
运动控制
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职称材料
基于ROS-QT的红花采摘机器人多线程传感器数据预处理系统
2
作者
郭辉
王翔
+1 位作者
武天伦
杨春天
《沈阳农业大学学报》
北大核心
2025年第1期117-127,共11页
[目的]针对红花采摘机器人在复杂农田环境中面临的实时感知与控制挑战,特别是多源异构传感器数据处理和对环境变化的快速响应问题,设计一种基于ROS和Qt的多线程并行控制系统。[方法]数据处理引入生产者-消费者模型,实现多源异构传感器...
[目的]针对红花采摘机器人在复杂农田环境中面临的实时感知与控制挑战,特别是多源异构传感器数据处理和对环境变化的快速响应问题,设计一种基于ROS和Qt的多线程并行控制系统。[方法]数据处理引入生产者-消费者模型,实现多源异构传感器数据的实时并行处理,提高系统数据处理效率和鲁棒性,并在新疆吉木萨尔县红旗农场红花田现场试验。[结果]多线程架构在复杂场景中显著优化资源利用率,减少端到端延迟约19.3%~25%。通过任务分解与并行处理,多线程配置在高负载条件下将CPU使用率从单线程的90%降低至75%~80%,并显著平滑内存曲线,提升系统稳定性。[结论]该项目与新疆35家农户、合作社签订技术服务合作协议,对推动红花采摘机械化发展具有重要的理论和实践意义。
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关键词
红花采摘机器人
多线程控制系统
并行数据处理
并行控制
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职称材料
题名
双辊夹持式棉花打顶装置设计与试验
1
作者
韩长杰
刘子源
徐阳
尤佳
仇世龙
黄小娜
马旭
机构
新疆
农业
大学机电工程学院
新疆智能农业装备重点试验室
出处
《农业工程学报》
北大核心
2025年第11期41-51,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFD2002401)
新疆维吾尔自治区天山创新团队项目(2021D14010)
农业农村部火花计划(13230369)。
文摘
为降低棉花打顶作业劳动强度,减少化学打顶造成的环境污染,改善现有打顶机打顶精度差、过打顶率高等问题,该研究设计了一种主要由打顶执行机构、仿形运动机构、光幕检测模块和控制系统组成的双辊夹持式棉花打顶装置。根据棉田及棉株调研结果,确定了该装置整体结构及关键部件参数,结合光幕检测技术,采用PLC搭建顶尖识别及自动控制系统。以打顶期的棉株顶尖为作业对象,开展棉株顶尖识别及校准补偿试验和打顶执行机构性能测试,并以材料性质、夹持机构转速、夹持器开合角度为试验因素,以打顶率和过打顶率为评估指标进行田间试验,确定了优选参数组合并进行重复验证。结果显示,棉株高度检测的偏差平均绝对值由补偿前的6.905 cm降至补偿后的1.571 cm,在整机前进速度0.4 m/s、夹持机构转速60 r/min、夹持器开合角度85°的参数组合下进行作业,平均打顶率为80.22%、过打顶率为25.78%,满足棉花打顶作业要求。研究结果可为棉花的精准及智能化打顶技术提供参考。
关键词
农业机械
棉花
打顶
PLC控制
识别定位
运动控制
Keywords
agricultural machinery
cotton
topping
PLC control
identification and localization
motion control
分类号
S224.9 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
基于ROS-QT的红花采摘机器人多线程传感器数据预处理系统
2
作者
郭辉
王翔
武天伦
杨春天
机构
新疆
农业
大学机电工程学院
新疆智能农业装备重点试验室
出处
《沈阳农业大学学报》
北大核心
2025年第1期117-127,共11页
基金
新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2022D01A117)。
文摘
[目的]针对红花采摘机器人在复杂农田环境中面临的实时感知与控制挑战,特别是多源异构传感器数据处理和对环境变化的快速响应问题,设计一种基于ROS和Qt的多线程并行控制系统。[方法]数据处理引入生产者-消费者模型,实现多源异构传感器数据的实时并行处理,提高系统数据处理效率和鲁棒性,并在新疆吉木萨尔县红旗农场红花田现场试验。[结果]多线程架构在复杂场景中显著优化资源利用率,减少端到端延迟约19.3%~25%。通过任务分解与并行处理,多线程配置在高负载条件下将CPU使用率从单线程的90%降低至75%~80%,并显著平滑内存曲线,提升系统稳定性。[结论]该项目与新疆35家农户、合作社签订技术服务合作协议,对推动红花采摘机械化发展具有重要的理论和实践意义。
关键词
红花采摘机器人
多线程控制系统
并行数据处理
并行控制
Keywords
afflower picking robot
multithreaded control system
parallel data processing
parallel control
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
S24 [农业科学—农业电气化与自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
双辊夹持式棉花打顶装置设计与试验
韩长杰
刘子源
徐阳
尤佳
仇世龙
黄小娜
马旭
《农业工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于ROS-QT的红花采摘机器人多线程传感器数据预处理系统
郭辉
王翔
武天伦
杨春天
《沈阳农业大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
已选择
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