农机安全心理学讲座（第十八讲）农田作业环境特性（上）

一、农田作业机组的运动特点 农机田间作业项目很多，如耕耙、播种、中耕、植保、收获、秸秆还田等等，要求既要优质高效，又要确保安全。农机农田作业受作业对象（如土壤、地区、气候和作物）等限制，要求有较强的适应性。合理的行走方式，对提高机组作业效率和质量有重要意义。     

农机安全心理学讲座（第十七讲）——农机运输作业环境特性（上）

下面第十七至十九讲是农机作业环境特性分析,包括：1．农机运输作业的环境特性;2．农机农田作业的环境特性;3．农机固定作业的环境特性及方面的内容,构成一个完整的板块。     

基于改进蚁群算法的农田平地导航三维路径规划方法

为解决农田平地机无人驾驶作业时缺乏局部规划,进而实现平地路径在线调整的问题,以平地作业土方合理运卸且路径最短为目的,提出了一种基于改进蚁群算法的农田平地导航三维路径规划方法。基于农田三维地势模型,采用改进的蚁群算法规划三维路径：以平地作业土方运载为决策方向,建立新的路径搜索节点,对比平地机作业时平地铲运载土方量和经过栅格计算所需的挖填土方量,根据土方运载任务设置信息素更新规则和启发函数,获取农田平地的最佳三维路径;基于平地机的运动学模型,设置农田平地机转向约束条件,根据约束条件对路径进行平滑优化,并建立三维路径规划的效果评价标准。仿真结果表明：相比于原始蚁群算法,该方法的路径规划效果评价指标提高33.3%以上,可以更好地指导农田平地机实现局部平地任务,而且大大缩短了路径生成时间和路径长度,使路径更为平滑,更适用于辅助农田平地的自动导航作业。     

第十二讲 主要作业环境下的心理分析（上）

农业机械是多面手，下田能完成耕、耙、播、植保、田间管理、收获等多种作业。大多数农业机械配置一些固定作业机械，能完成农产品加工、饲料加工等多项作业。上道路又能从事运输作业。各种作业的环境不同，对驾驶操作人员的心理产生的不良影响也各异。为了分析方便起见，我们分别以农田作业、固定作业、运输作业为典型环境，来分析其对驾驶操作人员的心理产生的不良影响。     

农机安全心理学讲座（第八讲）

经常观察注意环境发生的事态对安全驾驶无疑是非常重要的事情。统计分析表明，不管是农田作业，还是道路运输，只要驾驶人注意观察事故发生前的危险情况，那么就可以化解这些危险，可以防止40％的事故发生。可见驾驶操作时的注意力、注意力水平是至关重要的。若驾驶人受到机车内外的干扰或分心于其他任务，则可能使应该注意到的危险事态而未被发现，或者错误地观察了这些危险事态，这是事故的根由之一，所以我们讨论注意力，目的是要引起注意。     

农机安全心理学讲座（第十九讲）固定作业的环境特性（上）

农机固定作业，是指作业机组在固定场所进行的各种作业，如场上脱粒、粮食烘干、饲料饲草加工、农产品加工，茶叶、水果、蔬菜等的产后加工等。它与移动作业相比较，其作业环境相对固定，作业环境相对优越，有些己实现了工厂化加工。但农机固定作业项目繁杂，机器型号种类多，一些成套设备操作要求高，涉及的技术保障要求更高。特别是作业动力源存在燃油、电，对作业环境的安全可靠性提出了更高的要求。     

实用节水灌溉机械（设备）讲座 第二讲 现代地面灌溉机械设备（二）

3　平地机械土地是否平整 ,可显著影响灌溉水的利用率 ,一般进入田间的灌水量有 1/ 3由于深层渗漏、积水、跑水等原因而浪费掉 ,即田间水利用系数只有 0 6～ 0 7,其主要原因就是土地不平整。所以 ,平整土地是实施地面灌溉的先决条件。人工平整土地耗资很大 ,费工很多 ,精度较差。因此 ,对于现代化农业必须采用机械化施工平整土地。3.1　常规农田基本建设机械简介农田基本建设是农田适合于农业现代化的工程治理 ,它倚重于机械化手段对现有农田 ,特别是中低产田进行改造。农田基本建设的机械有 :搬运土石方机械 :推土机、铲运机、铲抛机、装…     

基于GNSS农田平整全局路径规划方法与试验

针对全球导航卫星系统(Global navigation satellite system,GNSS)农田平整系统缺少作业指导且效率低等问题,提出了一种基于GNSS农田平整全局路径规划方法。分析农田实际平整条件,创建适用于土地平整的农田地形环境模型,生成农田地势信息图,研究整块农田地势高程分布特征,以平地作业中空载、满载的无效作业状态最少,转向操作与重复行走最少为条件,生成遍历整个农田的土地平整路径,并通过拉力传感器实时监测铲车载荷。仿真试验结果表明,相对于常规平整方法,所提方法空载、满载率显著减小,达到目标平整度时间节省50%以上。该方法可以规划有效路径,减少无效作业时间,平地效率提高30%以上。     

大力推动农机化标准农田建设推进农机化进程

<正>农机化标准农田是指经过合理规划,通过农田基本建设,适合农业机械作业的标准农田。近几年来,国家实行一系列惠农强农政策,使农村发生了翻天覆地的变化,农村经济有了较快的发展,广大农民得到了实惠,农民负担减轻,收入增加,农民生活越来越富裕。     

基于GNSS的农田平整自动导航路径规划方法

为了提高农田平整作业工作效率,分析了基于全球导航卫星系统（Global navigation satellite system,GNSS）的农田平整自动导航解决方案的可行性,改进了系统硬件设计,提出了一种基于GNSS的农田平整自动导航路径规划方法。该方法将全局路径规划和局部实时路径规划相结合,以铲车空载或满载时间最短为最优评价基准,融合K 均值与密度均值,聚类农田栅格;根据设计的铲车挖高填低方法和局部搜索策略得到平地路径全局规划,在实际作业中根据拉力传感器反映的实时载荷进行局部调整和规划。通过仿真试验和农田路径规划平地对比试验分析表明,最大高度差从22.8cm降到2.7cm,平整度从12.6cm降到1.5cm,高差分布列从81%上升到97%,平整效果能满足精细灌溉需求。该方法能够较好地实现路径规划,实现拖拉机高效平地作业,其中铲车的满载和空载率较其他方法小,满载和空载率总和在20%左右,增加了有效工作时间,降低了人工劳作强度,提高了平地效率。     

基于Java的农机作业调度管理Web平台架构技术研究

为了解决农机的派出、组织生产和质量监控等缺少有效管理技术手段的问题,基于B/S架构,使用Java语言和Web服务器,开发了农机调度管理服务平台框架。平台前端以JSP实现与用户交互界面,主要实现了注册用户对个人信息的管理、管理人员和作业人员的双向搜索等功能;平台后端的业务逻辑用Java语言实现。在作业前,可以将农机机具、作业人员信息和农田地理信息录入到调度系统中,根据实际农田作业需求,利用GPS导航规划路径;在作业时,可以对作业质量和作业效率进行监控,从而有效地提高了农机的管理水平;最后,使用调度系统和不使用调度系统对6个农田地块的作业效率进行了对比,验证了系统的可行性。     

农田作业机械路径优化方法

提出了一种面向农田作业机械的地块全区域覆盖路径优化方法。基于农田地块几何形状、作业机具参数、地头转弯模式等先验信息,将田间作业划分为不同区域,根据选择不同的路径优化目标:转弯数最少、作业消耗最小、总作业路径最短或有效作业路径比最大,计算出最优作业方向,生成最优作业路径。基于地块全区域覆盖路径优化算法,设计开发了农田作业机械的路径规划软件,并选取了4块典型的凸四边形农田地块进行作业路径规划测试。测试结果表明,最优作业方向上的路径优化目标量比其他作业方向上有显著减少;对于上述4个地块,按照不同优化目标计算所得的最优作业方向均与地块某个边的方向角相同,对于长宽比较大的地块,最长边方向通常为最优作业方向。     

自动导航拖拉机田间作业路径规划与应用试验

为了实现自动导航拖拉机田间作业的全区域覆盖路径规划,提出基于全排列算法获得转弯耗时最短的路径规划方案。为此,将农田地块划分为直线作业区域和地头转弯区域,在地头转弯区域内建立了拖拉机沿弓形和鱼尾形转弯路径行驶的轨迹解析模型,计算得到地头转弯区域所需的最小宽度及转弯所消耗的时间。在直线作业区域内,根据转弯次数最少来确定直线作业路径在田间的相对方向,生成相应的直线路径簇。根据对两块典型农田地块田间作业路径规划试验,得到了直线作业路径遍历顺序的一般规律。试验表明:这两块农田的路径规划方案中转弯路径的耗时较梭形行走、离心行走及向心行走方式至少减少了51%。     

基于Android平台的农田作业机械自动导航装置

为了实现农田作业机械无人化自动作业,进一步减轻劳动力投入,基于Android平台设计了一种农田作业机械自动导航装置,该装置由机载控制模块、Android控制终端和差分全球定位系统（DGPS）基准站3部分构成。装置内嵌一种新型路径追踪算法。该算法通过邻域画圆寻找与规划路径交点,确定农田作业机械的趋近方向,可以极大地提高农田作业机械耕作控制精度。经大田试验验证,该装置具有精度高、成本低以及稳定性良好等优点。      

机群协同作业路径动态优化

随着我国农业机械化不断发展,智能农机应运而生,其作业路径被农机大数据中心实时监测、调控。合理的作业路径不仅可以提高作业效率,而且当车队运行状态或农田环境改变后,能实现精准作业,因此,研究如何动态优化车队协同作业具有十分重要的理论意义和实用价值。以总作业时间和作业时长综合最短为优化目标,同时避免作业冲突,构建机群协同作业路径动态优化模型,设计冲突检测规则,提出一种机群协同作业路径动态优化(DOFOP)算法。试验结果表明,当有农机发生故障时,重新优化后的作业时长、总作业时间比并排作业均减少2.52%,平均作业农田能力AEFC、农田效率FE比并排作业平均提高2.63%、2.59%;当有农机作业速率发生改变时,重新优化后的作业时长、总作业时间比原作业分别降低7.22%、2.73%,AEFC、FE比原作业分别提高7.99%、2.82%;当农田面积发生改变时,重新优化后的作业时长、总作业时间比原作业降低6.26%、0.1%,AEFC、FE比原作业分别提高6.48%、0.1%。当机群作业状态发生改变时,DOFOP算法能有效动态优化机群作业路径,提高机群作业效率,实现机群精准作业。     

如何提高拖拉机组的作业效率和使用经济性

拖拉机组是农田作业的主力军。拖拉机组必须得到合理的使用,才能发挥最大的效能和获得"高效、优质、低耗、安全"的良好效果。本文就如何提高拖拉机组的作业效率和使用经济性介绍了行之有效的措施。     

基于光学和超声联合定位的精密播种机导航技术研究

为了提高播种机的自主化作业水平,将光学和超声联合定位方法引入到了播种机导航系统的设计上,通过超声波测距和激光扫描的方法,实现了作业区域的定位和播种机行走路径的规划,从而提高了播种机作业的适应能力,提升了自主作业水平。为了验证方案的可行性,对基于光学和超声联合定位的导航系统进行了实验,并建立了一个有田垄的农田作业环境,展开了播种机的导航实验。结果表明:基于光学和超声联合定位方法可以成功地规划播种机的行驶路径,对无人驾驶播种作业设备的研究具有重要的意义。     

推土机修造农田施工技术（待续）

推土机修造农田施工技术（待续）山西省农机校张文智，王亚中，马乃明一、推土机作业及操作基本原理作为一名推土机手，掌握推土机作业的基本原理是基础，在此基础上掌握推土机的操作技巧，研究施工技术，才能使推土施工取得既快又省的良好效果。（一）推土机推土工作原理...     

基于空间聚类的农田土地平整区域规划方法研究

针对当前农田土地平整作业过程中,常会出现铲车过载或空载造成平地效率低下的问题,提出一种基于空间聚类的农田土地平整区域规划方法。首先,获取农田地势高程数据,通过克立格插值法遍历到空间各个位置;然后,通过改进后的K-均值聚类算法与密度聚类算法,对农田高程数据进行区域标记,去除区域中的离散点和误差点,初步完成区域划分;再结合农田平整时挖填土方量体积和农田面积适中等原则,对区域大小及形状进行修整,完成农田土地平整区域规划。田间试验分析表明,采用所提出的区域规划方法规划后,农田平整过程中铲车过载和空载现象明显减少,有效作业时间提高5%以上,工作效率提升显著;平整后各划分区域地势平整情况得到明显提高,平整度小于6 cm。     

手扶拖拉机农田作业速度选择

目前,东风12型和15型手扶拖拉机在农村中普遍使用。手拖在农田作业的速度应根据耕地土壤类别、地表状况、含水量、农艺要求以及拖拉机负荷能力等因素来确定。在选择农田作业速度时,既要保证农田作业质量,又要提高拖拉机作业效率。