佳县苹果产业机械化生产技术探析

佳县作为榆林市苹果的主要产区之一,气候适宜、土壤肥沃,具有发展苹果产业的得天独厚的条件。随着农业机械化的推广与应用,佳县苹果产业的机械化技术逐渐得到了应用和推广,为产业的转型升级提供了强有力的支撑。为进一步促进佳县苹果产业机械化生产技术的发展,需要从加强土地耕整、果树栽植、开沟施肥、套袋、中耕除草、采摘等方面入手,并在此基础上积极探索苹果产业机械化技术持续发展的对策,从而促进佳县苹果产业继续向智能化和生态友好型方向发展。     

智能田间除草机器人发展现状研究

智能田间除草机器人是当代农业发展现代化、精细化、智能化的重要体现,对国家社会发展、环境保护等方面有着重要意义。为明确智能除草机器人关键技术与装备当前研究现状,从除草方式、苗草识别定位和智能导航方式等方面,总结梳理典型除草机器人的研究现状及作业方式;综述智能导航、苗草识别、除草执行系统关键技术的重要意义及研究进展;结合除草机器人具有作业环境复杂多变性、作业对象娇嫩性、使用对象特殊性、作业季节性的研究特点,指出当前关键技术的现存问题并阐释组合导航技术、复杂田间环境图像处理技术及杂草分类、株间除草末端执行机构研发及机械结构优化是未来发展趋势。     

智能除草机器人的研究进展与分析

智能除草机器人是一种集环境感知、路径规划、目标识别和动作控制于一体的机器人系统,能精确、高效地除去农田杂草,可大大解放劳动力,符合当代精准农业的发展要求,是国内外学者研究的热点。本文概述了国内外智能除草机器人的研究现状,总结了智能除草机器人植物识别技术的4项基本要素,进一步分析了智能除草机器人的未来发展趋势,结合目前的研究内容,提出国内智能除草装备与技术存在的问题并给出相应的研究思路与建议,旨在加快智能除草机器人的发展进程。     

青岛农业大学着手研发苹果生产全程机械化技术与装备

<正>2017年6月24日上午,由青岛农业大学主持承担的山东省农机装备研发创新计划项目"苹果生产全程机械化技术与装备研发"正式启动,"围绕苹果标准化与传统栽培模式,开展基于农机农艺融合的全程机械化生产技术和方法的研究,突破苹果宽窄幅定距栽植、杂草清除与水肥药精准田间管理、智能地面与无人航空植保、轻     

玉米机械化收获关键技术研究进展

玉米机械化、智能化收获方式是全面实现玉米产业转型、提质增产和增强国际市场竞争力的重要保障,同时也是玉米全程机械化发展的瓶颈。目前,我国玉米机械化收获水平较低,与小麦、水稻等技术差距较大,正处于玉米机械化果穗收获向玉米籽粒直收的重要时期,同时也是玉米机械装备全面转型的重要阶段。以玉米果穗收获及籽粒直收为研究重点,详细阐述了玉米机械化收获技术中割台高度调节、自动对行、产量检测等智能收获技术的应用现状,针对目前玉米机械化收获技术存在的问题,提出未来玉米生产应加强在线检测技术,同时全面发展高效可靠的玉米收获装备,研究结果对于全面提升我国农业机械发展水平具有重要意义,同时为玉米智能化收获装备的研制与发展提供技术参考与思路。     

燕麦生产全程机械化技术与装备研究进展

燕麦是一种粮饲兼用作物,是我国种植业结构调整的重要替代物和改善膳食结构的重要品种。针对我国燕麦生产机械化水平低,各环节发展不均衡,基础研究落后,产业化程度低,影响燕麦产业发展的生产实际,阐述了全球和我国燕麦产业现状,从燕麦全程机械化技术体系角度,分析了燕麦生产全程机械化中的薄弱环节,对国内外燕麦田间育种机械化技术与装备、机械化耕整地技术与装备、机械化播种技术与装备、机械化田间管理技术与装备、机械化收获技术与装备的发展现状进行了综述分析。就现阶段我国燕麦生产全程机械化发展存在的短板问题,建议围绕基础研究、多样化技术与装备研发、新技术推广、标准制定、产业经济效益、自动化和智能化装备等方面进行深入研究,助推燕麦产业机械化进程,促进燕麦产业标准化、产业化。研究可为我国燕麦产业的发展提供参考。     

玉米机械化收获技术研究进展分析

玉米机械化收获技术是玉米产业转变发展方式、提质增效、增强国际市场竞争力的重要途径之一,也是玉米全程机械化的研究重点和难点。当前我国玉米收获正处于由机械化摘穗收获方式向籽粒直收转变、收获装备转型升级的关键阶段。本文从机械化果穗收获和机械化籽粒直收两方面分析了国内外收获技术与装备研究现状和发展动态,分析了自动对行、割台高度自动调节、产量与水分检测技术和脱粒参数自动控制等智能化收获技术的研究进展,提出了建立标准化、机械化检测方法与技术手段,兼顾不同需求发展高性能、高效率、高可靠性农业装备,提升装备智能化水平的发展思路。     

机械式苗间除草装置与技术研究探讨

在农业生产中,机械除草是解决除草剂大量使用而造成环境严重污染、杂草抗药性增强等问题的最佳方法,又是农业可持续发展的一项关键性技术,而其难点在于苗间杂草的控制。为此,收集并整理了近些年国内外机械式苗间除草装置及技术的研究状况,并指出我国应在借鉴国外先进技术的同时,结合我国具体情况,采用多学科多技术联合、农机农艺相互配合及多功能于一体融合的研究方法研制智能化除草系统,以期提高除草精度和我国农业机械化水平。     

北京市农业机械化技术发展现状

北京市农业发展以高新技术型、集约化、标准化、生态化的都市型现代农业为目标,建设农业机械化全国农机科技新高地。采用走访调研、文献资料对比分析等方法,将北京市目前拥有的农业机械分为生态、粮经、蔬菜、林果、畜牧养殖、水产养殖、农产品初加工七大产业类,论述各产业机械化技术发展现状,研究各自的发展特点,总体处于减速稳定、减量提质发展阶段。目前存在区域、产业间不均衡,装备结构性过剩,利用率低,先进智能农机装备发展不足等问题。未来发展趋势是生态农业、绿色农业、智慧农业等方面智能化技术及装备的推广应用。以农机农艺融合、机械化信息化融合为发展方向,提供全程机械化技术装备集成技术方案,提高薄弱环节农机装备水平。     

我国农业机械电动化发展探析

【目的】促进绿色智能农业机械和节本增效农业机械化技术推广应用,推进电动农机、智慧农机、智能农机应用,实现节能减排。【方法】文章梳理分析了我国电动农业机械产业与纯电动、增程式、混合动力及氢燃料电池技术的发展现状,发现农业机械电动化存在产业发展相对滞后、实际运用成本高、续航里程受限及技术研发力量薄弱等问题,并探索了发展农业机械电动化技术的路线。【结果】发展电动农业机械应当借鉴具有优势地位的电动汽车、电动工程机械发展路径,借助先进的电动汽车,电动工程机械产业链、供应链和技术服务平台,结合农业机械规格类型及应用环境、工作条件、负载状况等,科学合理发展纯电动、混合动力、增程式或氢燃料电池电动农业机械。【结论】本研究有助于加快推进农业机械化,提升农机机械化率,加强电动化、智能化、复合型农业机械装备研发应用,推动农业机械产业面向先进技术装备转型升级。     

基于云计算技术的苹果采摘机器人系统

近年来,我国水果产业迎来快速发展期,苹果种植面积日益扩大,年产量明显增加,促使我国成为世界上最大的水果生产国家。水果进行种植过程中,成熟的水果采摘操作时必须消耗大量的时间和劳动力。由于进城务工人员日益增多,农村劳动力人口不断减少,此时劳动力成本有一定程度的增长,果农日常经营的成本也有所增加,因此智能采摘机器人顺势而生。为此,针对水果采摘机械研究的不足之处,提出了基于云计算的苹果采摘机器人系统,在机器人处于作业状态下设计了苹果采摘机器人软、硬件设计情况。为验证苹果采摘机器人的采摘效果,在果园中对其采摘性能展开试验,试验结果表明:所设计的采摘机器人运用视觉技术,能很好地克服气候环境等因素的影响,采摘作业中性能稳定,采摘效率高,值得在苹果生产地推广使用。     

基于改进YOLOv5算法的农田杂草检测

随着智慧农业技术和大田种植技术的不断发展,自动除草具有广阔的市场前景。关于除草剂自动喷洒的有效性,农田杂草的精准、快速地识别和定位是关键技术之一。基于此提出一种改进的YOLOv5算法实现农田杂草检测,该方法通过改进数据增强方式,提高模型泛化性;通过添加注意力机制,增强主干网络的特征提取能力;通过改进框回归损失函数,提升预测框的准确率。试验表明,在芝麻作物和多种杂草的复杂环境下,本文方法的检测平均精度均值mAP为90.6%,杂草的检测平均精度AP为90.2%,比YOLOv5s模型分别提高4.7%和2%。在本文试验环境下,单张图像检测时间为2.8 ms,可实现实时检测。该研究内容可以为农田智能除草设备提供参考。     

智慧果园构建关键技术装备及展望

传统果园生产中面临着人口老龄化带来的劳动力短缺、农机作业装备与生产资料管理困难、生产效率低下等问题,通过建设融合物联网、大数据、装备智能化等技术的智慧果园,可有望解决上述问题。为应对北京市农业现代化建设需求、引领中国农业发展方向,基于桃、梨果园全程机械化、智能化管理等目标,本研究在北京市重要的桃、梨等优势果品产区——平谷区峪口镇西营村构建了约30 hm²梨与桃的智慧果园。果园中应用了10多种病、虫、水、肥、药的各类信息获取传感器,装备了28种机械化、智能化技术支持的农机装备,采用的关键技术包括智能信息获取系统、水肥一体管理系统以及病虫害智能管理系统,智能作业装备系统包括无人驾驶割草机、智能防冻机、开沟施肥机、自动驾驶履带智能仿形变量喷雾机、六旋翼枝向对靶无人机、多功能采摘平台以及整理修剪机等。同时,在果园中还构建了智能管理平台。经比较发现,智慧果园生产模式可减少人工成本50%以上,节省农药用量30%～40%、肥料用量25%～35%、灌溉用水量60%～70%,综合经济效益提升32.5%。智慧果园的推广实施将进一步推动中国果业生产水平的提高,促进中国智慧农业的发展。     

菠萝采摘机械手结构设计

利用机器人技术实现果实精准化、智能化收获是现代果业生产技术的发展方向之一。提出了一种由夹持机构、剪切机构和支撑机构组成的菠萝采摘机械手。介绍了各主要部件的结构特点和设计参数，利用SolidWorks软件建立了采摘机械手的虚拟样机，并进行了田间试验。项目研究成果可为中国现代果园全程机械化研究提供技术参考。      

果园施药关键技术研究进展

水果产业一直是中国的传统优势产业,实现水果生产机械化对促进水果产业持续健康发展具有重要意义。果园施药作为水果生产中的一个重要环节,其机械化程度直接影响水果生产机械化水平。分别从喷头技术、气力辅助喷雾技术、静电喷雾技术、在线混药技术、自动对靶技术、变量施药技术、病虫害监测技术等角度出发,分析国内外果园施药关键技术的研究进展。指出国内果园种植模式不统一,农机农艺融合不足,施药通用技术和关键部件的创新不足,果园农机制造企业资金不足、技术创新能力较弱是制约我国果园施药技术研究与推广的主要因素。为促进果园施药机械与技术的创新发展,建议加强通用技术和关键部件的创新研究,注重基础理论研究与支撑,加快多技术融合发展并进一步推动农机农艺融合,在实现果园施药机械化和自动化的前提下,进一步提高精准化、智能化及信息化水平。     

农业机械底盘技术研究现状与展望

农业机械底盘是移动式农业动力机械的重要组成部分,其技术发展反映了农业现代化程度和智能化发展水平。本文从传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统、底盘遥控等方面阐述了国内外农业机械底盘技术的发展现状,着重归纳了四轮驱动、无级变速、轮距可调、空气悬架、悬浮车桥、线控转向、制动防滑等新技术在农业机械底盘上应用的进展,并结合不同应用环境阐明了农业机械底盘各系统相关技术的基本原理和特点,最后根据我国农业机械底盘技术研究与应用需求,从加强基础理论研究和关键零部件性能优化、提升底盘平台化与轻量化设计水平、实现底盘智能化控制与信息化管理等方面对农业机械底盘未来研究方向进行了展望。     

木薯机械化种收装备研究现状与展望

木薯生产机械化程度低是制约我国木薯产业发展的瓶颈之一。种植机械和收获机械是木薯生产机械化发展中需要解决的两大技术难题。鉴于木薯生产机械化实现的迫切需要,重点阐述了木薯种植和收获现有的机械装备及其关键部件的研究进展,并对木薯种植机与收获机的进一步研究做出展望,以期为木薯产业发展提供参考。      

自走式果园多工位收获装备设计与试验

为解决现代化果园水果收获过程中人工劳动强度大、作业效率低、配套机械匮乏等问题,结合果树矮砧宽行密植模式和农艺种植要求,本研究设计了一种自走式果园多工位收获装备。首先介绍了自走式果园多工位收获装备的整机结构和工作原理,然后根据“两侧、两高度、六工位”采摘作业模式,对履带自走式底盘、扩展作业平台、果实自动输送装箱及转运系统的关键部件进行了参数分析、计算与结构设计。田间试验结果表明,所设计的自走式果园多工位收获装备可同步于六工位人工采收速度,苹果采收损伤率为4.67％,装箱均布系数为1.475,装箱速度为72.9个/min,能够满足果园采收作业要求。