计算机控制技术在自动修剪机中的应用

随着果园种植规模的扩大,果树修剪工作也越来越繁重,但传统修剪机智能化程度低,修剪质量不高,作业强度大,且工作效率低,导致果树修剪进度滞后,严重时会影响果蔬的产量。为克服这一难题、提高果蔬修剪效率,在自动修剪机中引入计算机控制技术、PLC技术等,对自动修剪机运行过程中的各类参数进行实时监控、实时共享和在线监测,完成了自动修剪机控制系统总体方案的设计。同时,对自动修剪机控制系统硬件进行了模块设计,完成了控制系统的I/O分配表设计,并对控制系统的软件运行流程进行优化设计。试验结果表明:基于计算机控制技术的自动修剪机具有远程控制和参数监控功能,能够实时掌握修剪机的运行状态,修剪效率高,果蔬修剪质量好,系统安全性和稳定性高,从而降低了劳动生产成本及生产强度,具有较大的推广价值。     

基于信息技术的自动修剪机参数监控与分析

以自动修剪机运行参数监控系统为研究对象,基于信息采集技术,搭建一种通过位置传感器、角度传感器实现的运行过程参数监控系统.修剪机自动工作过程中,参数监控系统进行修剪机运行参数采集,并与控制系统中的设定值进行比对,进行插补控制指令修正,实现修剪机运行过程的闭环控制.系统运行参数采集分析表明:自动修剪机运行过程中的转动角度、...     

立架种植葡萄修剪机的研制与展望

结合新疆葡萄园的种植模式特点,设计了一种往复式葡萄修剪机,可以解决劳动生产的耗费时间长,人工成本高,作业量大等问题,以来提高葡萄产业的竞争优势。并对往复式葡萄修剪机提出了一种方案设计,使往复式修剪机不仅可以用于葡萄园的修剪,也可以用于其他果园和园林的修剪和整形,具有很好的社会效益和经济效益,可以得到很大的推广。     

手推式绿篱修剪机的设计

针对园林绿地绿篱修剪中存在的不足,设计开发一种手推式绿篱修剪机,根据使用功能提出了手推式绿篱修剪机的结构方案与总体尺寸,接着采用机械设计的方法设计出了手推式绿篱修剪机的主要零部件,之后,应用软件对手推式绿篱修剪机进行了三维建模,并对其中的关键部件作了静力学分析,在此基础上优化了该部件结构尺寸,最后,指出了手推式绿篱修剪机的应用情况.     

自适应移动转向多功能园林修剪机械设计

为了提高园林修剪机械定位导航精度和自适应转向能力,提出了一种基于激光传感器的自适应移动转向导航系统,使园林修剪机械的导航系统具有了激光测距和障碍物特征扫描功能,大大提高了导航的精度和自动化程度。在自主导航路径规划和避障时,该套导航系统可以利用激光测距得到障碍物的实际距离,利用激光扫描得到的扫描亮度预测障碍物的尺寸,然后利用PC机的预设地图对修剪机当前位置进行预测和定位,并发出移动和转向控制指令,从而准确地实现导航功能。园林作业环境下试验发现,修剪机可以成功地对作业环境进行扫描,并通过自主避障和换行测试证明了激光传感器自适应移动和转向方法,对园林修剪机械的自主避障有着较好精确性和稳定性,达到了期望的要求。     

移动式绿篱修剪机设计

针对绿篱修剪机的发展现状,设计开发了一种小型自走式绿篱修剪机,包括动力系统设计和行走装置设计、修剪装置设计,并且利用三维建模软件建立了移动式绿篱修剪机的三维模型。所设计的移动式绿篱修剪机在所查阅的文献中尚未发现有相同机型的报道,属原创型产品。相比现在小型绿篱修剪机以手持式为主的状况,该绿篱修剪机能够有效降低绿篱修剪的劳动强度,提高修剪质量,有比较广阔的市场前景。     

茶树修剪机性能对比试验

茶树修剪是保障茶叶生产质量和效益的重要环节之一。本文通过对各类型茶树修剪机进行对比试验,筛选出了适宜四川茶区使用的综合性能较优机型,为后续茶树修剪机的深入研究提供了数据支撑。试验结果表明:双人油动修剪机生产效率最高,但灵活性不足,无法进行侧面修剪;单人油动修剪机效率高,但操作要求高,推广应用受限;电动修剪机轻便节能,必将是四川丘区茶园修剪管理设备的发展方向之一。     

葡萄修剪机械的发展现状和趋势

葡萄生产是我国第六大水果产业,其种植、生产、管理水平事关我国经济水平的高低。为此,提出了葡萄修剪的意义,概括了国内外葡萄修剪机械的发展现状,阐述了手动修枝剪和修剪机的原理,从而对比出手动修枝剪和修剪机的优缺点。同时,总结了今后葡萄修剪机械的发展趋势,提出了未来的修剪机应向着高效率、自动化、安全环保和农机与农艺相结合的趋势发展。     

绿篱修剪机刀具可靠性分析

【目的】在设计机械产品时,可靠性是必不可少的技术指标,若产品可靠性差,将提高废品率、增加生产成本。为了提高机械产品的工作效率,亟需对产品的可靠性进行研究分析。【方法】笔者结合项目组课题“车载式绿篱苗木修剪机设计与研究”,针对其修剪刀具存在的磨损、变形、寿命短等问题,以修剪切削力为中间媒介,分析修剪机刀具失效原理,建立了刀具失效率模型,通过有限元分析方法找出几何参数与刀具可靠度之间的关系,并结合试验数据得出修剪机刀具可靠度的多维度相关因素及变化规律。【结果】1）减小修剪机刀具的修剪前角,可靠度也会降低。2）修剪机刀具的可靠度随着修剪主偏角的增大而降低。修剪机刀具的主偏角越小,修剪刀具的可靠度就越高,对刀具的修剪工作就越有利。【结论】可以根据修剪切削力的大小判断刀具可靠度的大小,实际试验结果与文章推论相符合。该分析方法简单有效,较好地达到了降本增效的目的,对其他机械产品的可靠性分析有较大的参考价值。     

电动遥控绿篱修剪机的设计

随着绿化面积的大大增加,单纯靠人工修剪绿篱已逐渐不能满足需求,并且人工修剪效率低下,危险性高,环保性差。该文设计的电动绿篱修剪机以驱动车装载绿篱修剪机的形式进行修剪作业,由手机APP进行远程操作。从机器整体设计要求入手,进行驱动车以及绿篱修剪机的机械设计,加工制造驱动车及绿篱修剪机水平、垂直方向的调节机构,选配驱动电机、推杆电机、刀具旋转电机、导轨、电动千斤顶等,完成电控设计及整机软件编写。     

基于PLC的一种茄科整排自动嫁接机控制系统设计

为满足现代智能农业生产需求,提高蔬菜嫁接作业效率、降低人工劳动力的投入与强度,研究了高效、可靠、安全的茄科劈接式或贴接式自动整排嫁接机的控制系统。采用欧姆龙CP1H系列的PLC作为中央控制单元,以控制电磁阀、继电器、伺服电机、步进电机等执行元件的工作。依据嫁接机作业时的流程工艺和调试安装时的需求,采用CX-programmer专业编程软件,编写T形图控制程序,提供自动运行、单步运行及功能单元独立运行三种模式。试验表明:该茄科整排嫁接机在自动运行模式下,单株程序运行时间5.33s,作业效率可达1 015株/h。     

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。     

天津市智能机械化技术发展现状及建议

智慧农业是现代农业发展的必然趋势,智能农机是智慧农业的重要支撑,应用现代信息技术提高农机装备的智能化水平,是提高农业发展质量和效益的重要手段。目前天津市基层农机化技术推广体系人才匮乏、农机作业标准化程度低、尚未形成完善的智能机械化技术模式和机具配置方案等问题,严重制约了智能机械化技术的推广应用。通过分析天津市智能机械化技术发展现状和存在的问题,提出了大力推广此项技术的举措,对改善农业生产环境、减轻农民劳动强度、减少人力费用支出、降低农业生产成本、提高农业生产效益等发挥重要作用。      

自动导航与测控技术在保护性耕作中的应用现状和展望

实现智能化是提升保护性耕作机具作业质量和效率的重要途径，自动导航与测控技术作为智能化技术的重要组成部分，近年来在保护性耕作中的应用发展迅速。本文首先从接触式、机器视觉式和GNSS式三种免少耕播种自动导航技术入手，阐述了自动导航技术在保护性耕作中的应用现状；然后对作业参数监测技术的发展动态进行了详细介绍，包括地表秸秆覆盖率的快速检测技术、免少耕播种机播种参数监测技术及保护性耕作机具作业面积监测技术；之后阐述了保护性耕作机具作业控制技术的发展现状，主要介绍了免少耕播种机漏播补偿控制技术和作业深度控制技术。最后在总结自动导航与测控技术在保护性耕作中现有应用的基础上，展望了未来保护性耕作机具自动导航技术、作业参数监测技术和保护性耕作机具作业控制技术三者的研究方向。     

绿篱顶侧面枝叶同步修剪机设计与试验

针对我国高速公路中央分隔绿化带车载式修剪机械功能单一、成本高、效率低、普及推广量小等问题,结合高速公路绿化养护工程实际需要,借鉴现有绿篱修剪机技术,研制出一种顶侧部同步修剪的绿篱修剪机。该机型以四轮拖拉机为动力,具有切割器的升降、避障、残枝残叶清扫、角度调节及离合操作等功能,整机一次往返作业即可完成中央分隔绿化带的修剪工作。试验表明,曲柄主轴转速为628 r/min时,切割器平均速度1.67 m/s,绿化带有效修剪宽幅0～1 500 mm,修剪高度0～1 500 mm,作业速度在4～5 km/h,切割器往复切频次在,600～650次/min的范围内修剪效果最佳。该机各项性能指标满足高速公路中央分隔绿化带修剪养护需要,为绿化带修剪设备的进一步研发与推广提供一种新的解决方案,具有一定的推广价值,对于同类修剪设备的设计也有借鉴意义。     

酿酒葡萄修剪装置的设计

酿酒葡萄修剪作业直接影响酿酒葡萄的产量和品质。为此,针对新疆酿酒葡萄人工修剪劳动强度大、效率低、费用高等问题,结合新疆酿酒葡萄的种植模式和修剪要求,设计了一种酿酒葡萄修剪装置。介绍了修剪装置的整机结构和工作原理,并对旋转刀刀盘进行了运动分析,理论分析表明:当拖拉机前进速度为6km/h、旋转刀刀盘半径为200mm、刀片长度为20mm、刀片数量为4及旋转刀刀盘转速为2 000r/min时,该修剪装置可以满足酿酒葡萄的修剪要求。同时,通过AMESim液压仿真软件对修剪装置液压系统进行仿真分析,验证了修剪装置液压系统的可行性。     

凹印机纸张传送及收纸关键技术研究

针对印刷成品的收纸工艺中仍然依靠原始的人工重复劳动,并且劳动强度大,自动化水平低,生产成本高,造成极大的人力和物力浪费,严重影响了纸盒包装的自动化水平等问题。通过对凹印机自动化收纸机结构和控制系统的设计研究,自动化收纸装备虚拟样机技术研究,自动化收纸装备与印刷速度匹配技术研究。研发出适应生产的自动化收纸机,解决传统人工收纸工艺成本高、自动化水平低、劳动强度高、生产效率低等问题,实现纸盒包装凹印自动化收纸,提高凹印自动化生产水平。     

高地隙喷雾机自动导航驾驶管理系统

我国是农业大国,近年来农业科技发展迅速,高地隙喷雾机因其高效节能、省时省力等优点逐渐被广泛应用。目前,我国仍需要大量劳动力来驾驶喷雾机,驾驶期间也并未将人与机器分离,导致农药对人体造成的直接伤害不可小觑。自动导航驾驶不需要人为驾驶,将人与喷雾机分离,节省了劳动力又保障了人身安全。为此,研究了一种高地隙喷雾机自动导航驾驶人机交互管理系统,旨在实现上位机软件与下位机实时通信,控制下位机实现自动导航,同时协助下位机实现喷药作业。高地隙喷雾机自动导航驾驶管理系统具有自动备份车辆配置和作业记录的功能,能够在喷药结束后查看作业数据,以方便后期导航控制算法的优化与改进。