规模舍饲羊场中自动称重分栏设备的设计与试验

养羊业正向规模化、现代化舍饲养殖模式转变,为实现精细饲养过程中羊只的自动称重和分栏管理,提高羊只福利化水平和羊场智能化程度,本文设计了单门双通道的动态称重分栏设备,能够在不干扰羊群正常生活作息条件下,单只分离、有序排队地进行称重分栏,实现精细饲养、销售交易过程中,快速分拣羊只的目的。现场试验表明,设备能够在1%的平均误差范围下稳定可靠工作,具有一定应用价值。     

羊自动分栏系统及其开门机构的设计

为减少羊的应激反应,避免与人畜接触,提高养殖效益,设计一套基于PLC和组态软件的自动称重分栏系统。采用射频识别器读取耳标信息,平台式称重器获取实时体重,访问数据库获取羊只其它信息,从而对其进行分栏管理;当完成一次分栏工作后,将本次记录的体重数据传输到本地数据库中,为后续研究提供数据支持。本设计使用四杆机构原理设计的双开门机构减小开门空间,通过对杆长优化实现两扇门开启的同步性。     

羊只形态参数无应激测量系统设计与试验

为解决羊只体尺、体质量参数传统测量方法依靠人工完成、工作量大、对羊的体位要求高、易引发人畜共患病、对羊有应激等问题,设计了羊只形态参数无应激测量系统,包括个体识别、体位限制、体质量称量、视觉图像采集、自动测控硬件系统构架及软件程序开发,应用通用的Modbus协议及虚拟仪器技术构建系统。对内蒙古某肉羊养殖基地小尾寒羊的现场试验表明,该系统可以在羊只无应激的条件下,自动完成形态参数的采集,既为后期的形态评价提供了全面的数据,又实现了羊只的福利化养殖,同时避免了人畜共患病。     

收割机自动出料打包控制系统设计

针对收割机工作时的特点,提出了一种收割机自动出料打包控制系统。实现了自动称重、自动包装以及自动封口等工作过程的自动控制,具有浪费少、控制方便、节省人力物力和动态称量计量等功能,可用于各种需要实时计量称重打包控制系统。该系统在现场试验中的各项性能指标稳定、可靠。     

基于物联网农业病虫害智能监控的自动喷药机研究

为了实现果园大面积自动化喷药,提高喷药装置智能化选择重点病虫害果树目标的能力,基于物联网和智能监控技术,设计了一种新的果园自动对靶喷药装置。利用新式的自动喷药装置,可以结合病虫害实时监控数据,对果树有选择性地进行自动喷药,利用红外线扫描技术可以精确地喷药对靶,采用AT89S52单片机实现了整个系统的自动化控制。模拟实际果树喷药环境,在实验室对喷药装置的自动对靶功能进行了实验研究,实验过程中分别采用了3种不同颜色的标的物。实验结果表明:在实验10m的范围内,智能喷药装置可以准确地识别3种颜色的盆栽目标,标准差最大仅为0.12,识别精度和效率较高,为果园自动喷药装置的研发提供了技术支持。     

一种小麦种子自动称重装置的称重模块设计

针对作物考种对单粒种子质量测量的特殊需要,设计了一种基于应变式称重传感器的单粒种子自动称重装置,能够实现单粒种子质量的自动测量及对一批种子的质量谱分布测量。测量过程中,该装置将实时显示每粒种子的质量,并按照预先设定的质量阈值将种子分为两类;测量结束后,将两种类别种子的数目、种子的总个数、平均质量、标准差、总质量滚动显示在单片机控制的液晶屏幕上,并在LabView开发的程序中显示质量谱分布的柱状图。     

羊自动称重分群设备的研究

介绍了羊的称重、分群在羊群饲养中的作用,阐述了黑龙江省畜牧机械化研究所研制的羊自动称重分群设备的整机结构、工作机理、主要结构设计,指出了羊自动称重分群设备集机、电、气三种技术于一体,能自动完成羊的称重与分群,实现了机械化与自动化。     

可穿戴设备部署位置对羊只行为识别的影响与分析

羊只的行为状态能够直接反映其健康状况及所处的生理阶段,为实现自动化的羊只行为识别,以圈养的小尾寒羊为试验对象,构建一个基于加速度传感器的可穿戴式行为监测装置。利用MPU9250为核心的九轴姿态传感器采集羊只静止、行走和进食的行为信息,并将传感器分别部署在羊只颈部、背部靠近前腿处、前腿和后腿四个不同的位置。对于采集的数据,利用去噪和降维进行预处理,并分别利用k means和SVM进行分类识别。k means均值聚类算法对颈部处的行为识别准确率最高,为79.34%,SVM支持向量机算法对颈部处的行为识别准确率最高,为92.63%。SVM算法用于羊只行为识别的整体准确率高于k means,且传感器部署在羊只颈部时在不同识别方法下,识别效率均优于其他部位。研究结果对于构建自动化的羊只行为检测系统具有重要的现实意义。     

玉米种子实时检测分选装置设计与试验

针对我国玉米种子人工分选效率低、错分率高、缺少自动检测分选装置等问题,设计了一种玉米种子实时检测分选装置。该装置由进料单元、检测单元、分选单元和控制系统组成。下位机采用MSP430,与上位机实时通信,并控制分选执行机构,上位机采用Matlab 2014b软件对玉米种子图像进行实时处理,并输出识别结果。为了便于采集玉米种子图像,设计了种子分离机构。根据霉变玉米种子与正常玉米种子表面颜色的差异,设计了一种基于HSV颜色空间划分的玉米种子识别算法,并提出了一种玉米种子排序策略,实现了玉米种子的精确分选。该装置对单幅图像的采集和处理时间约为0.7 s,分选速率最高为680粒/min,霉变玉米种子识别准确率为100%,裝置总体分选准确率不低于94%。该装置实现了从玉米种子进料到分选的全自动化,能够对霉变玉米种子进行实时检测和分选。     

羊只自动夹持翻转装置设计

针对目前大中型羊只养殖基地、牧场中羊只进行备毛、修蹄、灌服驱虫药、打耳标以及注射疫苗等作业,仍然以人工固定、翻转为主的问题,研制了一种可实现自动夹持羊只并将其翻转所需作业位置的羊只自动夹持翻转装置。本文介绍了羊只自动夹持翻转装置的结构、主要部件设计及工作原理。该装置可以稳定可靠地控制夹持机构及翻转机构,将要处理的羊只夹紧并将其翻转到所需工位。     

基于图像自动标注与改进YOLO v5的番茄病害识别系统

针对作物病害识别系统功能单一，缺乏系统升级机制，人工升级系统成本较大的问题，以番茄病害为例，提出了基于OpenCV的番茄叶片图像自动标注算法和改进YOLO v5的番茄病害识别模型；结合数据集自动划分、模型自动训练与评估、手机APP自动创建与更新理念，设计了一种可以自动升级的番茄病害识别系统；引入专家审查校正机制，提高了系统识别结果的可靠性。实验结果表明，该系统实现了对番茄的健康叶片与9类病害叶片进行识别，可以在实际应用中通过手机APP识别番茄病害的同时自动扩充番茄病害图像数据集，并根据数据扩充量自动启动系统的升级优化流程，由此不断提升该系统的番茄病害识别性能。该系统为番茄生产提供了一个便捷、可靠的番茄病害识别工具。     

茶叶智能化揉捻设备自动喂料装置的设计和试验

为提升茶叶揉捻过程的机械化、自动化水平,降低茶农劳动强度,提高茶叶生产效率,课题组对某型号茶叶智能化揉捻设备进行了自动喂料装置设计,简述了自动喂料装置的结构,介绍了自动喂料装置的功能以及工作原理,并对样机进行试验。试验结果表明,该自动喂料装置能够满足该型号茶叶智能化揉捻设备的自动喂料需求。     

智能粉丝称重分拣装置

文章设计了一款智能粉丝称重分拣装置,分为定量称重分装部分、自动成型部分、自动传送部分、界面监测部分四个部分。定量称重分装部分采用了十指交叉式结构,可以更高效地分离成团的粉丝;自动成型部分利用电动机带动缠绕棒对粉丝进行更好的搅拌成型;自动传送部分设计了两个电动机,带动五指叉对粉丝容器进行移动。为了便捷美观,采用了滚筒传送带装置,可以使粉丝容器更快速平稳地移动。该装置成型一体机化,可以更有效地减轻工作人员的劳动强度,提高粉丝生产的效率,实现粉丝生产的自动化、一体化,让粉丝生产流水线更加便捷、高效,节约经济成本。     

智能花生收获机实时测产系统的研究

设计了由重量传感器、水分传感器、自动包装装置、CAN转换器、GPS系统,以及控制终端等组成的智能花生收获机实时测产系统。该系统采用称重法测量花生质量,利用接触式电容水分仪测得花生含水量、自动包装装置进行包装,通过设计的测产软件显示花生流量数据,结合GPS系统定位信息生成产量图。该系统获取产量数据及时准确,提高了花生测产的工作效率。     

病虫害智能识别喷药装置设计——基于PC图像处理和近红外光谱分析

在自动化喷施农药过程中,为了准确识别病虫害作物、节约农药和降低农业对环境的污染,以及提高药物的去虫效率,提出了一种基于PC图像处理和近红外光谱分析的作物病虫害智能识别喷药装置。该装置分为3个模块,包括近红外病虫害识别模块、喷药自动化调节模块和车载设备,其控制模块为安装在车上的PC机,利用近红外识别装置可以判断作物是否被病虫害污染,并且识别作物污染的等级,采用喷药自动化调节模块可以实现农药的定量调节,利用车载设备实现了全自动化喷药。对装置的性能进行了测试,结果表明:采用近红外识别装置和主成分分析法可有效地识别病虫害污染的作物,识别准确率较高;喷药自动化装置可根据病虫害的等级进行变量化喷药,减少了农药使用量,得到了较高的去虫率,从而验证了装置的可行性和可靠性。     

玉米移栽机自动送苗装置的研究

当前国内大多数移栽机普遍是半自动化,即主要依靠人工取苗和喂苗,机械完成送苗、栽苗,整个栽植过程需要大量的劳动力。针对半自动化移栽机劳动强度大、人工喂苗效率低下等特点,研究设计了玉米移栽机自动送苗装置。该装置结构简单,设计新颖,成本低廉,具有极其广阔的市场应用前景。该装置真正实现了机械送苗,投苗效率高,稳定性好,为我国移栽机械从半自动向全自动发展奠定了一定的基础     

穴盘苗自动移栽机取苗装置研究现状及展望

对取苗装置的研究提高穴盘苗移栽的质量和效率。阐述国内外取苗装置的研究现状,根据取苗方式的不同,将取苗装置分为夹取式、插拔式、顶出式和顶夹结合,并结合穴盘苗自动移栽机取苗装置的发展和推广,分析其存在取苗效率与取苗成功率相矛盾,育苗穴盘不标准,效率低、苗体损伤大,农机与农艺脱节等问题,进而分析发现可以通过提高穴盘苗自动移栽机取苗装置的通用性,实现对钵苗无损伤取苗和穴盘苗自动移栽机取苗装置智能化,研制出适合我国农艺的穴盘苗自动移栽机取苗装置。     

姚关河电站球阀油压装置自动调整储油罐油气比例的介绍

油压装置在水电站主要作为球阀或调速器的操作动力源，是水电站的重要辅助设备之一。本文以姚关河电站球阀油压装置压力油罐油和气比例的自动调整为例，介绍该装置自动化元件的配置以及控制原理。该水电站的油压装置采用可编程序控制器控制，所有信号送入可编程序控制器，可编程序控制器根据压力变送器及差压变送器所提供的压力、油位信号对油泵、电磁空气阀、电磁排油阀进行操作，实现对压力油罐补排油、补排气的自动控制。本文详细介绍了姚关河电站实现自动补气的控制方式及所配置的自动化元件，目的是减少人为操作，减轻运行人员工作量，实现无人值班创造条件。     

种蛋自动称重及筛选装置的结构设计

笼养种鸡个体信息自动化记录系统设计包括种蛋称重装置、筛选装置。研究如何在种蛋传送收集途中自动称量种蛋质量,去除软蛋、杂物的方法。试验结果表明,自动称重结构能够很大程度避免人工测量所带来的误差,系统运行稳定、数据准确,测量蛋质量平均相对误差在0.15%左右。筛选装置能有效在种蛋传送过程中将好的种蛋与软蛋、杂物之间分隔开,保证种蛋的清洁度。该装置为蛋鸡养殖中的蛋质量称量与收集操作节省大量时间,降低劳动强度,提高工作效率。     

基于机器视觉的枳壳自动定向方法与试验

针对人工姿态调整方法在枳壳定向切分加工过程中存在人工成本高、生产效率低等缺点,设计枳壳机器视觉自动定向调整系统,并提出相应的调整识别算法。根据枳壳表面各目标颜色特征,提出基于R分量下红绿色差法对原始图像进行分割,并利用二值图像中特征几何描述提取果梗位置特征参数和最小二乘椭圆拟合提取外形特征参数;根据两特征信息建立枳壳姿态模型用于姿态识别,定向调整装置根据视觉识别结果捕捉姿态特征并将枳壳调整到理想姿态。试验结果表明,该方法较好地识别出枳壳姿态特征,识别率为93.3%,其2次定向调整后的姿态与理想姿态最大定向夹角误差为4.2°,满足枳壳定向作业要求。该研究为枳壳定向切分加工设备的研制提供参考。