检索结果-内蒙古大学图书馆

农机化研究 2025年第6期47卷 99-105页

作者：张淼李晋阳赵湛江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室江苏镇江212013

设计了基于RTK-GNSS、VLP-16激光雷达和姿态传感器的障碍物检测与定位系统,具有田间障碍物检测、插秧机位姿获取等功能。系统以久保田2ZGQ-6D(NSPU-68CMD)型号插秧机为实验载体,硬件上由车体位姿采集模块、点云数据采集模块和系统供电... 详细信息

设计了基于RTK-GNSS、VLP-16激光雷达和姿态传感器的障碍物检测与定位系统,具有田间障碍物检测、插秧机位姿获取等功能。系统以久保田2ZGQ-6D(NSPU-68CMD)型号插秧机为实验载体,硬件上由车体位姿采集模块、点云数据采集模块和系统供电模块组成,软件上由坐标转换模块和障碍物检测模块组成。其中,车体位姿采集模块可获取插秧机作业田块的经纬度坐标和车体姿态信息;坐标转换模块可根据车体姿态和经纬度坐标选定插秧机的作业区域,建立插秧机的作业田块坐标系;点云数据采集模块可获取插秧机作业环境的点云信息;障碍物检测模块可根据环境点云信息,通过直通滤波、高斯滤波、地面点云分割、欧式聚类、OBB包围盒拟合和障碍物状态估计计算障碍物的定位坐标,判别障碍物的运动状态;系统供电模块实现障碍物检测系统的稳定供电。在农田环境进行障碍物检测试验,结果表明:系统对障碍物的定位略有波动,障碍物横向移动时,最小偏差为3.0 cm,最大偏差为14.3 cm,平均偏差为6.8 cm;纵向移动最小偏差为1.5 cm,最大偏差为16.0 cm,平均偏差为7.9 cm;在设定的障碍物检测区域内,对静态障碍物和动态障碍物的检测准确率可达到90%。系统能够对田间障碍物进行有效识别和准确定位,但无法对障碍物的类别进行判断。

关键词：无人农机障碍物检测 RTK-GNSS 激光雷达欧式聚类

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植物工厂高层采收车底盘设计与试验

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农机化研究 2025年第6期47卷 219-225页

作者：左志宇顾灵杰毛罕平朱苏冀李文豪金文帅江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室江苏镇江212013

针对植物工厂多层立体栽培人工采收劳动强度大的问题,研发了一种集抓取、运输功能于一体的植物工厂高层采收车底盘,可实现稳定行走、路径跟踪和自动定位。根据植物工厂高层采收车满载质量和行驶效率需求,设计了基于差速轮系的驱动装置,... 详细信息

针对植物工厂多层立体栽培人工采收劳动强度大的问题,研发了一种集抓取、运输功能于一体的植物工厂高层采收车底盘,可实现稳定行走、路径跟踪和自动定位。根据植物工厂高层采收车满载质量和行驶效率需求,设计了基于差速轮系的驱动装置,确定了弹簧减震装置的关键参数,开发了底盘驱动控制系统。以行驶稳定性误差、路径追踪误差和定位误差为试验指标,进行了底盘驱动作业性能试验,结果表明:在加速、减速和匀速等不同工况下,植物工厂高层采收车的行驶稳定性倾角最大均方根误差为1.77°,路径跟踪误差中的横向偏差均方根误差为1.35 mm,航向角均方根误差为0.336°,行走定位最大相对误差为0.51%。

关键词：植物工厂采收车驱动底盘结构设计

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电动叶菜收获机速度协同控制系统设计与试验

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农机化研究 2025年第1期47卷 33-38页

作者：左志宇李东旭毛罕平韩绿化胡建平张晓东牟晋东顾灵杰江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室江苏镇江212013

针对电动叶菜收获机切割、输送和行走三者速度不协调导致的叶菜损伤率高、功耗大和收获效率低等问题,开发了一种电动叶菜收获机速度协同控制系统。系统以可编程逻辑控制器为核心,利用信息传感模块对割刀电机的电流、电压和转速进行数据... 详细信息

针对电动叶菜收获机切割、输送和行走三者速度不协调导致的叶菜损伤率高、功耗大和收获效率低等问题,开发了一种电动叶菜收获机速度协同控制系统。系统以可编程逻辑控制器为核心,利用信息传感模块对割刀电机的电流、电压和转速进行数据采集;主控模块根据速度协同控制算法对采集信号进行处理,得到负载信息并协同切割、输送和行走三者速度。田间试验结果表明:系统稳定可靠,能够根据收获情况动态协同各部件速度参数,叶菜损伤率为8.88%;与传统定速控制方法相比,收获机功耗降低了13.1%,收获效率提升了33.4%。

关键词：叶菜收获机速度协同损伤率田间试验

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丘陵山区胡麻联合收获割台防缠绕机理分析

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农业工程学报 2025年第5期41卷 11-19页

作者：史瑞杰戴飞赵武云刘小龙梁振伟潘海福陈俊志甘肃农业大学机电工程学院兰州730070 江苏大学农业工程学院镇江212013 江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室镇江212013

胡麻茎秆纤维素含量高、韧性强、成熟期蒴果相互交织,丘陵山区联合收获机型动力及空间布局有限,导致收获时茎秆易缠绕割台搅龙,流动性较差,针对这一问题,该研究通过构建胡麻植株离散元柔性模型,采用MBD-DEM联合仿真技术,探究普通谷物联... 详细信息

胡麻茎秆纤维素含量高、韧性强、成熟期蒴果相互交织,丘陵山区联合收获机型动力及空间布局有限,导致收获时茎秆易缠绕割台搅龙,流动性较差,针对这一问题,该研究通过构建胡麻植株离散元柔性模型,采用MBD-DEM联合仿真技术,探究普通谷物联合收割机割台关键部件(T_(1)模型)对胡麻植株运动姿态的影响,剖析割台缠绕原因,依此提出割台防缠绕装置,再通过防缠绕割台关键部件(T_(2)模型)对胡麻植株运动姿态的影响,进一步阐释胡麻割台防缠绕机理,最后进行田间验证试验。MBD-DEM联合仿真结果表明,T_(1)模型初始阶段胡麻植株处于高速运动状态,部分胡麻植株被伸缩扒指作用后缠绕在割台搅龙上随搅龙高速旋转,在中后期胡麻植株处于相对平稳运动阶段,蒴果和侧枝在螺旋叶片处堆积后伴有自身旋转运动和螺旋叶片推进运动,出现植株缠绕现象;T_(2)模型后期胡麻植株处于高速运动状态,部分植株被伸缩扒指作用后缠绕在割台搅龙上随搅龙高速旋转,加装防缠绕板后割台搅龙在输送链趴喂入口处直径增大,刮板将缠绕状植株分解后依次输送至输送链趴和过桥。田间试验结果表明:T_(2)模型作业机总损失率为2.29%,含杂率为3.39%,试验期间缠绕率次数为0,作业效率较T_(1)模型提升39.13%,机具作业效果好于T_(1)模型,满足胡麻机收标准,能够解决胡麻联合收割机缠绕问题,可为胡麻联合收割机的设计试验提供一定参考。

关键词：农业机械联合收割机胡麻割台防缠绕运动仿真试验

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过桥链啮合对谷物联合收割机输送槽壳体振动的影响

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农机化研究 2025年

作者：梁润芝陈树人周巍伟郭小虎杜志强江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室江苏大学农业工程学院

随着我国农业的不断发展,谷物联合收割机在农业生产中不断得到应用,对收割机舒适性的要求也在不断提高。为研究全喂入履带式谷物联合收割机输送槽壳体的振动特性,探索过桥链啮合对输送槽壳体振动特性的影响,借助SolidWorks建立了过桥链... 详细信息

随着我国农业的不断发展,谷物联合收割机在农业生产中不断得到应用,对收割机舒适性的要求也在不断提高。为研究全喂入履带式谷物联合收割机输送槽壳体的振动特性,探索过桥链啮合对输送槽壳体振动特性的影响,借助SolidWorks建立了过桥链与输送槽壳体的三维模型,通过Adams建立过桥链啮合的多体动力学仿真模型,获取倾角为30°时过桥链正常运转过程中因啮合激励所传递至轴承而产生的轴承支反力,并以此作为输送槽壳体振动分析的边界条件。在ANSYS中借助瞬态动力学分析将轴承支反力与实际工作时输送槽所受的其他静态载荷一同施加于壳体上,获取壳体的振动响应。最后,对收割机输送槽进行振动测试试验,并与仿真结果进行对比。结果表明:输送槽壳体在过桥链稳定运转时因啮合与其他静载荷而产生的最大振动位移均方根值为1.127 mm,最大振动速度均方根值为221.096 mm/s。通过选定测点的振动测试试验与仿真进行对比,表明误差较小,验证了模型建立的准确性,从而为输送槽振动噪声分析与优化提供了参考。

关键词：谷物联合收割机输送槽过桥链多体动力学仿真

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基于灰色关联分析的收割机喂入量检测方法研究

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农机化研究 2025年第6期47卷 163-169页

作者：李川高原源王爱臣江苏大学农业工程学院江苏镇江212013 江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室江苏镇江212013

为了提高联合收割机喂入量检测的准确性,提出了基于灰色关联权重的联合收割机喂入量检测方法。以水稻作为试验对象,中联重科PL60型联合收割机为试验平台,进行了喂入量检测田间试验。通过灰色关联分析确定了割台主动轴扭矩和发动机从动... 详细信息

为了提高联合收割机喂入量检测的准确性,提出了基于灰色关联权重的联合收割机喂入量检测方法。以水稻作为试验对象,中联重科PL60型联合收割机为试验平台,进行了喂入量检测田间试验。通过灰色关联分析确定了割台主动轴扭矩和发动机从动轴扭矩与喂入量关联度较大,分别建立了割台主动轴扭矩和发动机从动轴扭矩与喂入量回归模型,根据灰色关联权重对两个回归模型进行加权融合,并通过田间试验对融合后的喂入量检测模型进行验证。结果表明:检测模型的平均绝对误差为0.09 kg/s,平均相对误差为6.28%,能够实现喂入量的准确检测。

关键词：联合收割机喂入量检测灰色关联分析

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基于Fe2O3/氮掺杂碳纳米材料类氧化酶活性的抗坏血酸比色检测

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分析化学 2025年第3期53卷 346-355页

作者：周欢罗浩童宇庄欠粉王勇南昌大学化学化工学院江苏大学农业工程学院现代农业装备与技术教育部重点实验室

以吡咯和1,2,3,4-丁烷四羧酸为原料、氯化铁为氧化剂，采用湿化学法和热解法合成了具有高类氧化酶活性的三氧化二铁/氮掺杂碳纳米材料（Fe2O3/N-C）。采用扫描电子显微镜、面扫描元素分析、X射线衍射、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外... 详细信息

以吡咯和1,2,3,4-丁烷四羧酸为原料、氯化铁为氧化剂，采用湿化学法和热解法合成了具有高类氧化酶活性的三氧化二铁/氮掺杂碳纳米材料（Fe2O3/N-C）。采用扫描电子显微镜、面扫描元素分析、X射线衍射、X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱对Fe2O3/N-C的结构及形貌进行了表征。Fe2O3/N-C能够高效催化无色的的3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）氧化为蓝色的氧化态TMB（ox TMB），表现出类氧化酶活性。基于抗坏血酸（AA）可抑制Fe2O3/N-C对TMB的催化显色反应，致使体系颜色变浅且吸光度降低的原理，构建了一种用于检测AA的灵敏且准确的比色传感器，线性范围为0.25～30μmol/L，检出限为0.1μmol/L，并成功应用于饮料和片剂样品中AA的检测。

关键词：抗坏血酸类氧化酶比色传感器纳米酶

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穴盘苗夹取力学试验台设计与测试分析

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农业工程学报 2025年第7期41卷 47-55页

作者：韩绿化王琰杜学武许倩倩马国鑫刘洋毛罕平江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室镇江212013 江苏省农业装备与智能化高技术研究重点实验室镇江212013 新疆农垦科学院机械装备研究所石河子832000

针对穴盘苗自动移栽苗钵夹取受力不清的问题,设计了一种由直线模组带动的多针钳夹式取苗力学试验台。采用气缸驱动方式构造出活动可调的多针夹钵取苗执行器,配置滚珠丝杠直线滑台模组驱动夹取执行器,组合位移传感器、拉压力传感器以及... 详细信息

针对穴盘苗自动移栽苗钵夹取受力不清的问题,设计了一种由直线模组带动的多针钳夹式取苗力学试验台。采用气缸驱动方式构造出活动可调的多针夹钵取苗执行器,配置滚珠丝杠直线滑台模组驱动夹取执行器,组合位移传感器、拉压力传感器以及高精度控制与数据采集系统精准检测取苗瞬态过程的位移量和作用力值变化。开展夹钵取苗力学测试,研究发现取苗过程是滑针斜插、平行夹持、提升移位等多种夹取动作交织组合作用的过程,苗钵在滑针斜插与平行夹持作用下有集聚松动脱盘的趋势,夹钵取苗的作用力主要用来克服苗钵与穴孔之间建立的粘附力。进行取苗力学特性分析,结果显示粗细两种夹取针的斜插力有极显著性差异(P<0.01),取苗运行速度对脱盘力、提取力的影响极显著(P<0.01),两种夹取作用力有相关性。整体上弹性纤细夹取针的取苗作用对苗钵的扰动小,成功取苗需要夹取针深入夹持苗钵脱盘。采用插-夹-拔组合式取苗操作,苗钵的完整率在97%以上。研究结果可为穴盘苗夹取受力分析、高效低损取苗机构优化设计提供指导。

关键词：穴盘苗移栽机取苗机构力学测试脱盘力提取力

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基于AW-CPSO-Fuzzy-PID的茶鲜叶分级输送速度控制器研究

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农业机械学报 2025年第4期 275-283页

作者：胡永光靳筱天张志鹿永宗潘庆民江苏大学农业工程学院现代农业装备与技术教育部重点实验室

为解决基于机器视觉的茶鲜叶分级输送速度控制精度低的问题,本文设计一种引入自适应权重与Circle混沌映射的PSO优化模糊PID控制器(AW-CPSO-Fuzzy-PID),并开展基于改进模糊PID的茶鲜叶分级输送速度控制。在茶鲜叶输送传动系统作业过程中... 详细信息

为解决基于机器视觉的茶鲜叶分级输送速度控制精度低的问题,本文设计一种引入自适应权重与Circle混沌映射的PSO优化模糊PID控制器(AW-CPSO-Fuzzy-PID),并开展基于改进模糊PID的茶鲜叶分级输送速度控制。在茶鲜叶输送传动系统作业过程中,当设定输送速度为78.5 mm/s时,每1 ms记录一次,输送速度波动可控制在0.7 mm/s内;改进模糊PID茶鲜叶输送传动系统响应时间比传统PID与模糊PID分别减少81.41%、61.74%;超调量分别降低81.24%、41.82%;采集目标图像平均峰值信噪比分别提高5.8、10.4 dB。结果表明,本文提出的方法具有更好的寻优性能和收敛速度。研究结果为基于机器视觉的茶鲜叶自动分级系统精确而稳定的控制奠定了理论基础,为解决由输送速度波动导致的图像模糊问题提供了技术方案。

关键词：茶鲜叶分级输送速度模糊PID控制粒子群算法

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基于深度强化学习的温室环境协调控制系统设计

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农机化研究 2025年第5期47卷 22-27页

作者：左志宇牟晋东毛罕平韩绿化胡建平张晓东金文帅江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室江苏镇江212013

针对温室温度、光照、水肥控制不协调导致的能耗高、水肥利用率低的问题,提出了基于深度强化学习的温室环境协调控制方法。以能耗、光合速率为优化目标,采用深度强化学习算法训练模型,对温度、光照调控目标值进行优化;通过分析不同营养... 详细信息

针对温室温度、光照、水肥控制不协调导致的能耗高、水肥利用率低的问题,提出了基于深度强化学习的温室环境协调控制方法。以能耗、光合速率为优化目标,采用深度强化学习算法训练模型,对温度、光照调控目标值进行优化;通过分析不同营养液灌溉量对作物长势的影响,确定灌溉量动态调整方法;开发了基于深度强化学习的温室环境协调控制系统软硬件。实验结果表明:该方法能够协调控制温室温度、光照和水肥环境因子,与传统控制方法相比,环境调控能耗降低8.1%,营养液灌溉量降低7.9%,光合速率提升2.7%,能够为温室环境高效控制提供决策支持。

关键词：温室深度强化学习协调控制光合速率能耗

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