棉花裸苗移栽机自动送苗机构的设计与仿真分析

为解决当前棉花裸苗移栽机缺少自动送苗机构和移栽漏苗问题,针对富来威2 ZQ4型半自动棉花裸苗移栽机,设计了一种能自动完成棉苗的横向输送和纵向输送的自动送苗机构,并在此基础上设计了空苗检测控制系统。当检测系统检测出苗盘空穴时,控制系统控制送苗机构加速运动,使取苗机构的机械手能够正常取苗,减少棉苗漏栽。通过运动仿真分析,所设计机构的运动轨迹为"弓"字型,送苗间隔时间为1.6 s,能够满足棉花裸苗移栽的要求。     

温室穴盘苗自动移栽输送系统设计

近几年以目光温室和蔬菜大棚为主的设施蔬菜花卉产业发展迅速,但穴盘苗移栽作业仍以手工为主,使用的劳动力多,劳动强度大、作业效率低,要实现产业化生产,移栽作业必须实现机械化和自动化.在参考国外穴盘苗移栽机相关资料的基础上,对穴盘苗移栽输送系统进行了设计,包括穴苗盘定位输送装置的设计、花盆定位输送装置的设计、步进电机和光电传感器的选型等,并利用PLC完成厂输送控制系统的软硬件设计,最后试制了样机进行了性能测试.     

温室智能装备系列之八十六 2BPK-500型穴盘育苗自动打孔机的研制和试验

本文设计了2BPK-500型穴盘育苗自动打孔机的样机,通过对研制的样机进行试验,表明采用红外传感检测的方法精确定位穴盘是可行的。测试结果为2BPK-500型穴盘育苗自动打孔机连续作业效率达到520盘/h,打孔合格率达到97.2%,表明该技术方法能快速精准地完成打孔作业。     

穴盘水稻钵苗自动送秧机构及控制系统设计与试验

【目的】提高水稻钵苗有序抛秧机中自动输送进给钵苗行的输送精度及可靠性,减少送秧环节的漏秧问题。【方法】提出了钵苗行到位自动检测方案和程序实现方法,通过样机试验,分别获得基于直接在线检测秧苗茎秆、穴盘钵体和铁盘磁性凸起3种表征钵苗行到位的特征信号,概括出钵苗行到位信号的综合测量属性,确立钵苗行到位较佳的监测方案及其控制电路;设计集钵苗行到位检测及输送进给一体的皮带式自动送秧机构及控制系统。【结果】选用塑料穴盘钵体为检测对象时,皮带式自动送秧机构送秧到位检测成功率最高,为99.78%;铁盘磁性凸起的次之,为96.64%;秧苗茎秆最差。以塑料穴盘钵体和铁盘磁性凸起为检测对象时,穴盘类型对钵苗行到位检测成功率的影响不显著(P0.05);但以秧苗茎秆为检测对象时,则影响极显著(P0.01)。在3种钵苗行到位检测方案中,输送电机转速在30~60 r·min~(-1)范围内变动时,对钵苗行到位检测效果的影响均不显著(P0.05)。【结论】所设计的皮带式自动送秧机构及其钵苗行到位的自动检测控制系统能够满足钵苗有序自动抛秧机对钵苗行输送进给的性能要求。     

指针夹紧式穴盘苗移栽爪设计

为提高穴盘苗自动移栽机的作业效率和质量,设计了一种新型的基于气动技术的指针夹紧式移栽爪机构.阐述了移栽爪机构的组成及工作原理,完成了对主要部件的结构设计和参数选择.穴盘苗移栽试验结果表明,移栽爪的设计能够满足穴盘苗的移栽工艺要求,工作性能可靠,移栽成功率高.     

穴盘苗自动取苗机械手的设计与仿真试验研究

目前国内的移栽机械取苗、喂苗主要靠人工完成,作业效率低,难以实现大面积移栽,因此研究移栽机械的取苗自动化迫在眉睫。对取苗机械手取苗、送苗机构进行优化设计,通过PLC控制技术自动完成取苗、喂苗,实现穴盘苗的自动化移栽。应用ADAMS对机械手进行了运动学仿真及合成运动的轨迹分析,确定了最优的工作速度,验证了机械手设计的合理性,完成取苗机械手样机的试制。对影响机械手取苗成功率的气体压力、穴盘摩擦角、主针宽度以及手臂的角度进行试验研究,结果表明,在气体压力0．4 MPa、手臂的角度在30°、穴盘摩擦角度为35°时取苗成功率最高,该移栽机械手能够满足穴盘苗的自动化移栽要求。     

玉米穴盘钵苗取苗栽植机构参数优化与试验

针对玉米钵苗半自动移栽机人工投苗移栽效率低、劳动强度大等问题,为实现自动取苗作业,以玉米穴盘育苗方式为研究对象,自主研制一种基于非圆齿轮行星轮系传动的取苗栽植机构.移栽机构采用非圆齿轮行星轮系传动机构和栽植臂相结合方式,实现玉米钵苗自动取苗、送苗、栽植和回程4个动作.搭建试验台架,采用二次正交旋转中心组合优化方法,以移栽频率、夹苗片长度和钵苗株高为试验因素,取苗成功率和伤苗率为试验指标,对影响取苗移栽机构参数组合作优化试验.结果表明,移栽频率为40～45 r·min-1、夹苗片长度为94～103 mm、钵苗株高为170 mm时,取苗栽植机构取苗成功率达91.67％,伤苗率3.71％.研究满足移栽机构设计要求,为玉米穴盘苗取苗栽植机构设计解决自动取苗问题提供依据.同时,为全自动玉米钵苗移栽机研制提供新思路.     

Delta型并联移苗移栽机械臂运动学分析

针对移苗移栽作业自动化对精度、速度和灵活性的需求,本文基于Delta机构设计了一种并联构型的穴盘移栽机械臂,建立了机械臂的运动学模型,求出了机械臂的工作空间,以及运动学正逆解,分析了机械臂的运动性能。根据穴盘钵苗移栽的实际情况,选取了移栽的运动规律,规划了机械臂在移栽作业时的运动轨迹,并进行了运动轨迹优化,确定了轨迹规划参数。     

蔬菜穴盘苗移栽自动取苗技术现状与分析

自动取苗是蔬菜穴盘苗全自动移栽机的核心技术,快速、精确、低损伤取苗是蔬菜穴盘苗自动移栽作业的重要保障。自动取苗机构结构复杂、种类繁多,为使自动移栽领域的应用或科研人员能够快速系统了解自动取苗技术,合理选型或设计取苗机构,采用文献综述和归纳总结的方法,对国内外自动取苗技术进行研究。对取苗技术进行分类对比分析,结果表明:顶出式、顶夹式取苗机械结构简单,取苗效率高,不易伤苗;指钳式取苗稳定可靠、适应性强;直落式取苗机构布置灵活,可同时完成取苗和投苗,但需特制穴盘,仅适合小苗移栽。当前我国自动取苗技术发展所面临的主要问题有:制钵、育苗、取苗等环节不匹配;蔬菜生产劳动者兼职化老龄化严重;缺乏高性能取苗技术等。结合国内外自动取苗技术研究进展和我国蔬菜生产农艺和现状,提出了问题的应对措施。针对取苗技术的发展提出以下建议:提高取苗速率,降低钵苗损伤率;简单型与智能型并重发展;向机-电-液-气一体式大型机和机械式小型机发展;取苗机构采用模块化设计。     

基于机器视觉的穴盘幼苗识别与定位研究

【目的】设计一套机器视觉系统,用于实时测量各穴孔中幼苗叶片面积、判断是否适合移栽作业、确定适合移栽幼苗的抓取位置,为实现穴盘幼苗自动移栽作业奠定基础。【方法】用CCD数字摄像机采集番茄幼苗图像,转换成灰度图像,将幼苗与背景分割得到二值图像,去噪处理后,通过计算每个穴孔中幼苗叶片的面积来确定适合移栽的单元,并用形心法确定机械手抓取位置。【结果】采用1.8G-1.5R-1.8B灰度化因子、Otsu法分割幼苗与背景图像效果较好;采用单连通区域法统计幼苗叶片面积,经修正后相对误差小于1.0%,相对误差值平均下降了87.6%。【结论】设计的机器视觉系统具有较高的测量精度,能够满足穴盘幼苗自动移栽作业要求。     

冷冻盘自动加工机控制系统的设计

为一种新型冷冻盘自动加工机设计一套完整的控制系统.对该冷冻盘机的液压系统和电气系统进行了详细分析,给出了具体的软、硬件实现办法,将液压控制和PLC控制相结合,能够实现冷冻盘的全自动生产.实际应用表明：该机的控制系统工作可靠,能完全满足产品的规格要求.     

水稻机制钵苗抛秧机的研究

对２ＳＰ－１０型水稻机制钵苗抛秧机的总体方案设计、自动排序机构、定量抛秧机构进行全面论述和重点理论分析，并提供了有关技术参数供参考。     

城市道路井盖的缺失报警与精确定位系统研究

城市道路上的井盖经常会出现破损或丢失,这样就会在路面上形成陷阱,对过往车辆和行人造成危险。针对这种情况,提出一种井盖的缺失报警与精确定位系统,内容涉及每个井盖下需要安装的“井盖报警子系统”和指挥中心的“综合指挥调度子系统”,借用GSM网络实现了缺失井盖的精确定位、自动报警、及时抢修。     

水稻钵盘育秧播种机自动分盘装置设计与试验

针对当前水稻育秧过程中,播种设备采用人工逐盘供秧导致工人劳动强度大、易疲劳等问题,在448穴水稻钵盘育秧播种机研究基础上,设计一种机械式自动分盘装置。该装置通过托手承接钵盘、拨指分离钵盘、凸轮控制托手与拨指运动规律配合方式,可将成摞钵盘逐个自动分离并连续供给育秧播种设备,以人工逐摞供盘取代人工逐个供盘,大幅度降低人工供盘劳动强度。结果表明,在作业效率300～420盘·h-1,每次按每摞秧盘数目10～20盘供盘条件下,分盘成功率为100%,达到设计要求。为水稻钵盘育秧播种机自动化研究提供参考。     

智能化技术在水稻生产全程机械化中的应用研究与发展趋势

智能控制是水稻生产全程机械化向智能化发展的关键核心技术.本文从水稻作业环节中的耕整地、种植、田间管理和收获四个方面概述分析了国内外水稻生产机具使用情况和机械化作业情况,着重阐述了智能化技术在水稻生产全程机械化中的应用研究,涵盖了耕深智能调节与自动平地技术、工厂化育秧移栽与精量直播技术、田间管理智能化技术(灌溉、施肥、除草和病虫害防治)、收获机在线监测和智能控制技术、自动导航与无人驾驶技术等.指出了制约水稻生产全程机械化向智能化发展的技术难点,并展望了其未来发展趋势,以期为智能化技术在水稻生产全程机械化中的应用提供参考.     

基于STM32的播种机控制器设计

采用STM32F103C8T6为主控制器,输出两路PWM来驱动步进电机适配器,利用PWM的频率调节电机转速.使用高功率的红外对管,用于检测秧盘的位置,从而控制滚轮的停转,使用槽型红外对管记录滚轮转过的角度.系统包含自动对齐、手动调节、正常运行3种工作状态.当传送带上秧盘行至滚筒下方时,启动滚筒撒下种子,当秧盘通过时停止滚筒.试验表明,电路能够正常稳定工作,播种精度较高.     

基于STM32的播种机控制器设计

采用STM32F103C8T6 为主控制器,输出两路PWM 来驱动步进电机适配器,利用PWM 的频率调节电机转速。使用高功率的红外对管,用于检测秧盘的位置,从而控制滚轮的停转,使用槽型红外对管记录滚轮转过的角度。系统包含自动对齐、手动调节尧、正常运行3 种工作状态。当传送带上秧盘行至滚筒下方时,启动滚筒撒下种子,当秧盘通过时停止滚筒。试验表明,电路能够正常稳定工作,播种精度较高。     

小区播种机送种机构的设计与研究

小区播种机是培育新品种和进行品种对比试验等田间试验时所用的专用播种机。提出了圆形孔盘式送种机构,介绍了圆形孔盘式送种机构的工作原理、定位装置及种钵大小的计算。圆形孔盘式送种机构非连续性旋转可以满足小区播种的农艺要求,不混种,不必清种,机械自动化程度高。     

草本花卉基质育苗技术

播种及育苗在草本花卉栽培过程中起着至关重要的作用,在育苗过程中采用基质播种及穴盘育苗技术,注意做好基质消毒,控制好温度和光照,加强肥水管理和病虫害防治,可大大提高育苗的成活率、整齐度和抗逆性,育出壮苗.