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智能田间除草机器人的设计与研究 被引量:3
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作者 于虹 李永波 +1 位作者 王可楠 姜炎旭 《南方农机》 2025年第6期14-17,共4页
【目的】解决除草剂过量使用的问题,实现杂草的精准识别定位以及除草剂的准确定量喷洒。【方法】研究设计了一种智能田间除草机器人。该机器人由导航系统、动力系统、移动平台、视觉系统、控制系统、除草系统六大部分组成。导航系统运... 【目的】解决除草剂过量使用的问题,实现杂草的精准识别定位以及除草剂的准确定量喷洒。【方法】研究设计了一种智能田间除草机器人。该机器人由导航系统、动力系统、移动平台、视觉系统、控制系统、除草系统六大部分组成。导航系统运用视觉导航技术与往返式路径规划实现导航和路径规划,在系统中引入模糊算法提高移动精度;视觉系统通过摄像头实时采集田间图像数据,通过在YOLOv5图像识别算法中引入CBAM注意力机制模块和Ghost轻量化特征融合网络提升模型性能,实现对田间杂草的高效识别与分类;视觉系统将识别到的杂草信号传递给控制系统,由控制系统完成对杂草位置的计算,实现对杂草的定位;完成定位后,控制系统将控制除草系统实现除草剂的精准喷洒;在能源选择上,为提升除草机器人的适用性,选择电能作为设备动力来源,并增加了太阳能电池板为系统辅助供电。【结果】该除草机器人可自主规划路径和导航,实现对田间杂草的准确识别、分类、定位及精准施药。【结论】该设备为田间精准喷药除草提供了可行方案,为农业产业智慧化、绿色化、可持续化发展提供了技术支持,对保障粮食安全具有重要意义。 展开更多
关键词 杂草 除草机器人 模糊控制 卷积神经网络 精准施药
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1GKM-200型秸秆全量还田双轴分层切土旋耕机设计与试验
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作者 李永波 朱松 +2 位作者 王明友 张瑞宏 于虹 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第9期286-291,共6页
针对目前旋耕机耕深较浅、土壤秸秆比例偏高、机具传动效率低等问题,设计研制1GKM-200型秸秆全量还田双轴分层切土旋耕机。机具采用双轴旋耕和“Z”形侧板设计,创新运用全封闭锥齿轮轴传动方案,传动效率提高4.6%。一次耕作能够完成深旋... 针对目前旋耕机耕深较浅、土壤秸秆比例偏高、机具传动效率低等问题,设计研制1GKM-200型秸秆全量还田双轴分层切土旋耕机。机具采用双轴旋耕和“Z”形侧板设计,创新运用全封闭锥齿轮轴传动方案,传动效率提高4.6%。一次耕作能够完成深旋耕、灭茬、平整等多项工序作业,提升旋耕作业效率。对机具进行总体结构设计,对传动系统和机架进行具体设计,使用CATIA完成对机架的三维建模和虚拟装配,使用Workbench有限元分析软件完成模态分析,计算得到机架固有频率与机具工作频率差异较大,不会引起共振,并进行机具试制与田间试验,结果表明:机具平均耕深能达到20.76 cm,耕深稳定性系数为90.6%,植被覆盖率为82.2%,碎土率为75.3%,耕后地表平整度为3.24 cm。 展开更多
关键词 秸秆全量还田 双轴 分层切土旋耕机 有限元分析
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产业数字化转型背景下基于现场工程师培养的学徒培养标准构建 被引量:5
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作者 曹元军 李曙生 张斌 《职业技术教育》 北大核心 2024年第2期19-23,共5页
基于现场工程师培养的学徒培养标准构建,有利于增强高职教育培养符合产业数字化转型需要的技术技能人才。针对校企合作不深导致对学徒培养标准不够重视、学徒培养标准与产业数字化岗位标准对接不足、学徒培养标准引领性不强等问题,基于... 基于现场工程师培养的学徒培养标准构建,有利于增强高职教育培养符合产业数字化转型需要的技术技能人才。针对校企合作不深导致对学徒培养标准不够重视、学徒培养标准与产业数字化岗位标准对接不足、学徒培养标准引领性不强等问题,基于现场工程师培养的学徒培养标准构建需要坚持专业建设与产业数字化转型的匹配,课程标准与岗位标准、素养标准的匹配以及学历与现场工程师身份的匹配。基于现场工程师培养的学徒培养标准实践路径为:坚持政校行企“四主体”跨界联通;加强与产业数字化岗位的“同频共振”;重构理实一体化课程教学体系。 展开更多
关键词 产业数字化转型 现场工程师 高职教育 学徒制 标准体系
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SPA-HRDE在机械设备声信号故障诊断中的应用 被引量:5
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作者 刘儒林 汪进 谢忠志 《液压与气动》 北大核心 2024年第3期70-81,共12页
针对现有故障诊断方法存在接触式采集、精度低等问题,提出了一种结合平滑先验分析和层次反向散布熵的机械设备故障诊断方法。首先,通过SPA将声音信号分解为趋势项和去趋势项。随后,利用HRDE提取趋势项和去趋势项信号的层次熵值,构建故... 针对现有故障诊断方法存在接触式采集、精度低等问题,提出了一种结合平滑先验分析和层次反向散布熵的机械设备故障诊断方法。首先,通过SPA将声音信号分解为趋势项和去趋势项。随后,利用HRDE提取趋势项和去趋势项信号的层次熵值,构建故障特征样本;最后,利用蜜獾算法对支持向量机的关键参数进行搜索,建立参数最优的故障识别模型,将故障特征输入到HBA-SVM分类器中进行故障识别,并基于离心泵和滚动轴承两种机械设备的实验评估证实了所提方法的有效性。试验结果表明:该方法分别取得了100%和97%的故障识别精度。相较于其他故障诊断方法,该方法能够充分提取声信号中的故障信息,实现更高精度的故障诊断,具有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 声音信号 平滑先验分析 层次反向散布熵 机械设备 蜜獾算法 故障诊断
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基于sinh-sigmoidal组合式变换的薄型结构边界元分析方法 被引量:1
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作者 张亚萍 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第10期1566-1572,1582,共8页
采用边界元法(BEM)分析薄型结构弹性静力学问题时,存在近奇异积分计算难题,为此,提出了一种非线性sinh-sigmoidal组合式变换方法,并将其集成到边界元程序,以消除积分在径向和角度方向的近奇异性。首先,针对积分单元运用了自适应分块技术... 采用边界元法(BEM)分析薄型结构弹性静力学问题时,存在近奇异积分计算难题,为此,提出了一种非线性sinh-sigmoidal组合式变换方法,并将其集成到边界元程序,以消除积分在径向和角度方向的近奇异性。首先,针对积分单元运用了自适应分块技术,采用迭代sinh变换消除了积分核函数在径向上的近奇异性;然后,考虑sigmoidal变换核函数能向积分区间两端大量聚集高斯积分点的特点,其可用于消除角度方向上的近奇异性;最后,将sinh-sigmoidal组合变换方法集成到边界元程序,并以螺栓连接薄型垫片为分析对象,分别运用有限元法(FEM)与边界元法(BEM)对其弹性静力学问题进行了数值分析,验证了该方法的有效性。分析结果表明:在理想工况下,计算垫片各向面力的平均误差时,该方法具有良好的收敛性;在实际工况下,分析预紧力作用下薄型垫片的表面节点位移变化情况时,基于有限元法和边界元法的计算误差均小于1%,但边界元法的运算规模和计算效率优势明显。研究结果表明:sinh-sigmoidal组合变换法可有效消除积分在径向和角度方向的近奇异性;集成该方法的边界元程序在分析薄型垫片的弹性静力学问题时,具备相对较高的计算效率和计算精度。 展开更多
关键词 密封性能 非线性变换法 弹性静力学特性分析 近奇异积分计算 边界元法 有限元法 计算效率 计算精度
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