花生联合收获机智能测产系统研究

为解决花生收获过程中产量监测问题,结合4HBLZ-2型自走式花生联合收获机设计了一种智能测产系统。硬件部分包括北斗导航车载接收系统、单片微处理器及重量传感器、德国麦希欧接触式在线水分传感器,通过CAN总线接口与上位机连接。将定量称重与网格细分技术相结合应用于收获机测产领域,相较于冲量式测产系统,极大地降低了收获机振动引起的产量累积误差。软件采用跨平台应用程序Qt完成了各传感器数据的实时接收、存储,以及对任意划定地块产量数据的查询,并且能够实现查询产量数据的平面及3D立体渐变色显示。在5种不同工况下对该测产系统进行试验,测试花生收获机工作状态下测产系统的稳定性。在发动机大油门、开动夹持输送装置工况下,产量相对误差绝对值小于2%,在田间试验情况下产量相对误差绝对值小于5%。     

高度自控式马铃薯联合收获机升运装车装置

针对我国马铃薯收获机在收获作业过程中马铃薯碰伤严重、不利于贮存等问题,利用超声波传感和机、电、液一体化技术实现马铃薯下落高度自动控制,设计了新型高度自控式马铃薯联合收获机升运装车装置。该装置结合我国马铃薯在联合收获时的农艺要求,采用四级折叠升运装车系统,配以超声波传感器,实现了马铃薯下落高度自动控制。在收获过程中,下落高度范围可以利用可编程触摸屏进行设置。此装置可以有效控制马铃薯在下落时的碰伤,为今后马铃薯收获机的研制提供了参考。     

4UMG-140型拨辊式木薯收获机的设计与试验

针对现有木薯收获机存在问题,基于木薯宽窄双行起垄种植农艺要求,确定收获机工作原理与总体结构,并对挖掘装置、拨辊输送装置、限深装置等关键部件进行讨论与分析,设计了4UMG-140型拨辊式木薯收获机,该机一次作业能够完成木薯块根的挖掘提升、薯土分离输送、平铺地表等工序。作业时,轮式拖拉机跨垄行走在相邻两垄沟中,便于机手操控,收获过程中不压伤木薯块根,实现了垄上木薯有效对行收获。田间试验表明,4UMG-140型拨辊式木薯收获机明薯率为95.2%、损失率为7.6%、生产率为0.35 hm2/h,完全符合木薯宽窄双行起垄种植农艺机收作业要求。     

胡萝卜联合收获机智能监控系统设计与试验

针对目前国内胡萝卜联合收获过程中智能化水平低、无法对机具作业情况进行监测等问题,设计了一种可搭载在胡萝卜联合收获机上的智能监控系统。智能监控系统主要包括胡萝卜联合收获机自适应带速调节模块、胡萝卜堵塞监测模块、胡萝卜果实计数模块、人机交互模块及位置信息模块等。监控系统以STM32F103单片机为主控制器,信息采用CAN总线传输,应用多种传感器融合技术,实现胡萝卜联合收获作业信息采集与调控。胡萝卜联合收获机自适应带速调节模块基于模糊PID控制算法,通过传感器收集机具作业速度、夹持输送带带速及夹持输送装置倾角,采用脉宽调制控制电磁阀开度调节夹持输送带带速,实现胡萝卜收获过程中机具自适应调节作业状态。运用Matlab软件进行胡萝卜联合收获自适应带速调节模型对比试验,仿真试验结果表明,该模型鲁棒性好,超调量低;田间试验表明,各模块监测精度均大于等于96%,自适应带速调节模块误差小于等于0.1m/s,带速响应时间小于等于0.8s,调整时间小于等于1.6s。该智能监控系统满足机具田间作业要求,实现了对胡萝卜联合收获作业的实时监测与夹持输送带带速自动控制。     

胡萝卜联合收获机智能监控系统设计与试验

针对目前国内胡萝卜联合收获过程中智能化水平低、无法对机具作业情况进行监测等问题,设计了一种可搭载在胡萝卜联合收获机上的智能监控系统。智能监控系统主要包括胡萝卜联合收获机自适应带速调节模块、胡萝卜堵塞监测模块、胡萝卜果实计数模块、人机交互模块及位置信息模块等。监控系统以STM32F103单片机为主控制器,信息采用CAN总线传输,应用多种传感器融合技术,实现胡萝卜联合收获作业信息采集与调控。胡萝卜联合收获机自适应带速调节模块基于模糊PID控制算法,通过传感器收集机具作业速度、夹持输送带带速及夹持输送装置倾角,采用脉宽调制控制电磁阀开度调节夹持输送带带速,实现胡萝卜收获过程中机具自适应调节作业状态。运用Matlab软件进行胡萝卜联合收获自适应带速调节模型对比试验,仿真试验结果表明,该模型鲁棒性好,超调量低;田间试验表明,各模块监测精度均大于等于96%,自适应带速调节模块误差小于等于0.1 m/s,带速响应时间小于等于0.8 s,调整时间小于等于1.6 s。该智能监控系统满足机具田间作业要求,实现了对胡萝卜联合收获作业的实时监测与夹持输送带带速自动控制。     

4UMZ—1400型后收集式木薯联合收获机设计与试验

针对木薯分段收获仍需大量人工作业的问题,基于木薯宽窄双行起垄种植农艺要求,确定木薯联合收获机工作原理与总体结构,并对振动挖掘装置、薯土分离装置、木薯收集装置等关键部件进行讨论与分析,设计4UMZ-1400型后收集式木薯联合收获机,该机一次作业能够完成木薯块根的挖掘松土、木薯土壤分离输送提升、木薯收集装箱及自卸装车等功能...     

黄瓜采摘机械手系统研究

果蔬收获工作劳动繁重,人工收获成本占总成本33%~50%,研究开发智能型采摘机器人势在必行。智能黄瓜采摘机械手,根据黄瓜果实与叶片果梗在颜色深度上的差异,识别黄瓜果实。控制系统采用G分量RGB传感器进行图像分析,在特征提取后判断黄瓜是否满足成熟果实及采摘点位置,具有相当高的灵敏度和可操控性的特点。机械手末端采摘执行装置装有压力传感器,可以自动控制采摘力的大小,避免果实破损。机械采摘可实现长时间的连续工作,实现经济效益最大化。     

番茄收获机剖台的研究与设计

为了适应新疆番茄大规模种植的需要及解决番茄联合收获机在收获过程中存在的问题,提高劳动生产率和作业质量,降低劳动强度,改善工作环境,实现收获作业机械化,根据番茄生物学特性与栽培模式,并借鉴国外的番茄收获机的结构特点改进自走式番茄收获机成为牵引式番茄收获机,并对割台装置进行分析研究。     

小麦种子收获机设计

以小麦种子收获过程为研究对象,在现有小麦收获机的基础上,综合考虑小麦种子收获存在的种子留滞、破损率高、收获损失大及混种等问题,设计了一种结构紧凑、质量轻、功率消耗低、操作简单的小麦种子收获机,适用于小面积、隔离带窄的种子培育试验田,可实现一次性完成小麦种子收割、脱粒及清选作业。新型小麦种子收获机,采用梳脱的方式对小麦种子进行收获,采用脱粒装置、扬谷器及清选装置综合完成小麦种子收获过程。仿真分析表明:设计的小麦种子收获机实现了小麦种子收获,为小麦种子收获自动化提供了参考依据。     

酿酒葡萄收获机收集输送装置的设计与理论分析

为解决酿酒葡萄机械化收获作业的输送难题,提高酿酒葡萄收获机的工作稳定性,设计了一种酿酒葡萄收获机收集输送装置,并分别对其结构、工作原理进行了阐述。主要对该装置的收集输送部分及驱动部分进行了设计,收集输送部分由导轨支撑的圆环输送链带动戽斗将振落的葡萄颗粒收集并输送至料箱;驱动部分带动圆环输送链在导轨内运动。同时,分析了圆环链与链轮啮合过程,确定了链轮不发生爬齿现象的条件。该设计为酿酒葡萄收获机的继续研发提供了技术支撑和理论依据。     

收获机-运粮车系统装载状态在线检测装置

传统粮食收获过程中收割作业和卸粮作业是分开的,为了提高粮食收获效率,采用收获机-运粮车协同作业的方式,以实现不停车卸粮,并利用视觉检测粮箱装载状态,提供相对位置调整策略。首先,建立了收获机-运粮车模型,根据模型分析收获机与运粮车的位置关系;其次,对相机的安装位置和安装方式进行设计,采用相机俯仰角度和垂直位置可调的固定支架,保证方法和装置的通用性;最后,采用具有低畸变广角的彩色数字相机获取图像后利用视觉算法进行处理,得到粮箱装载状态。实验结果表明:本方法能够通过视觉检测出粮箱装载状态,根据装载状态调节运粮车与收获机的相对位置。     

薯类机械化收获技术及其机具改进

1 薯类收获机的基本构造及收获作业要求 薯类收获机可一次性完成薯类挖掘、土壤和薯块分离、薯块条状铺放于地表面等多项作业.其基本构造主要由机架、悬挂装置、挖掘装置、清选装置和动力传动装置等组成.基本工作过程为:收获机在拖拉机的牵引及动力传动下,由挖掘铲将垄中的红薯或马铃薯连土全部铲起,随着收获机组的前进,将铲起的薯块和土送至栅条式清选装置上,大部分土从栅条间隙漏下,薯块被向后输送,然后落于地表,成条状铺放,再由人工捡拾.     

自走式木薯收获机的设计

针对目前我国木薯机械化水平低、人工收获费时费力、效率低等问题,设计了自走式木薯收获机。收获机由履带底盘带动,主要由挖掘装置、夹持输送装置、土薯分离装置和传动系统等组成,能一次性完成木薯挖掘、夹持输送、薯茎分离及去土收集等工序;夹持输送机构能有效降低挖掘阻力,降低了机器动力要求;收获过程耗用人工少,显著提高了生产效率。该设计可为木薯收获机械的深入研究和发展提供参考。     

平贝母收获机设计

针对国内平贝母收获机械化程度不高，制约平贝母种植产业发展的现状。设计了一台平贝母收获机，能够一次性实现平贝母挖掘、鳞茎与枝叶分离、升运、筛分与排杂，主要由挖掘装置、碎土机构、升运装置、振动筛分装置组成。详细阐述了平贝母收获机关键部件的结构设计与重要参数的确定方法。此研究为平贝母收获机的研制具有一定的参考价值。     

牵引式马铃薯联合收获机的设计与试验

马铃薯收获是马铃薯产业全程机械化的关键环节之一,目前我国收获机械化程度较低。虽然国内的马铃薯收获机械种类繁多,但是大部分机具仍需人工辅助完成整个收获过程,作业成本较高、劳动强度大。为此,研究开发了一种2垄4行牵引式马铃薯联合收获机,可一次作业完成挖掘限深、土薯分离、秧草除杂及输送归集装车等多项工艺联合作业。上车输送归集装置由3级升运机构共同组成,采用液压驱动实现马铃薯薯块的输送归集,结构简单,调整方便,解决了传统收获模式下仍需人工捡拾的作业过程,大大降低了劳动强度。增设光电传感器检测,与液压传动系统结合可以有效反馈控制落薯的高度与位置,大大降低了伤薯率。田间试验表明:该机作业效果良好,各项性能指标均符合《马铃薯·收获机质量评价技术规范》标准要求。     

电动自走式温室水体修复植物收获机设计与试验

为解决温室大棚内人工湿地空间狭小、现有收获机械无法进入水池进行收获作业,以及达不到环保作业要求的问题,设计了一种可沿着铺设在水池上方的两条平行固定轨道行走的电动自走式收获机完成温室湿地水池内种植的挺水植物的收获。该机由蓄电池提供动力,设计了电气控制系统,实现了机器的自动行走,机械部分主要由割台、行走机构、旋转机构等组成。试验结果表明,在割刀平均速度0.92 m/s、收获机前进速度0.75~0.92 m/s时,收获效果好,收获作业效率可达7 500~9 000 m~2/h;收获过程中无漏割和重割现象,收获的水草能够自动输送到机器右侧并铺放在通道上;收获过程安静、无废气排放污染,能满足室内收获对作业质量、效率与环保的要求。     

马铃薯收获机结构设计探讨

在参考并研究了国内外典型马铃薯收获机的基础上,结合我国马铃薯种植的实际情况而进行设计,所设计的马铃薯收获机包含输送装置、分离装置、挖掘装置等,输送装置不但能在收获时实现马铃薯输送,而且能使泥土与薯块初步分离,通过振动筛使薯块与泥土进一步分离,从而减轻马铃薯收获的劳动量,提高劳动生产率。     

马铃薯收获机结构设计探讨

在参考并研究了国内外典型马铃薯收获机的基础上,结合我国马铃薯种植的实际情况而进行设计,所设计的马铃薯收获机包含输送装置、分离装置、挖掘装置等,输送装置不但能在收获时实现马铃薯输送,而且能使泥土与薯块初步分离,通过振动筛使薯块与泥土进一步分离,从而减轻马铃薯收获的劳动量,提高劳动生产率。     

马铃薯收获机结构设计探讨

在参考并研究了国内外典型马铃薯收获机的基础上,结合我国马铃薯种植的实际情况而进行设计,所设计的马铃薯收获机包含输送装置、分离装置、挖掘装置等,输送装置不但能在收获时实现马铃薯输送,而且能使泥土与薯块初步分离,通过振动筛使薯块与泥土进一步分离,从而减轻马铃薯收获的劳动量,提高劳动生产率.     

马铃薯收获机结构设计探讨

在参考并研究了国内外典型马铃薯收获机的基础上,结合我国马铃薯种植的实际情况而进行设计,所设计的马铃薯收获机包含输送装置、分离装置、挖掘装置等,输送装置不但能在收获时实现马铃薯输送,而且能使泥土与薯块初步分离,通过振动筛使薯块与泥土进一步分离,从而减轻马铃薯收获的劳动量,提高劳动生产率.