农作物喷雾靶标自动探测器设计与应用

针对当前红外探测控制系统易受外界环境因素干扰、通用性差的缺陷,采用双红外发射、优化光路、增加接收面积,对红外靶标自动探测系统的光学部分进行了改进,并将整体探测装置改进为独立分体单元,增加了红外靶标自动探测装置的可移植性和通用性.试验结果表明:探测距离提高了48.96%,靶标间距识别的灵敏度提高了12.04%.     

果园喷雾靶标探测技术现状分析

果园靶标探测技术是果园精准施药技术的关键。为此,分析了红外探测技术、超声波探测技术、激光探测技术及图像技术等在靶标探测中的应用。同时,介绍了基于红外光电技术实现最基本的靶标有无探测和靶标距离测量的靶标探测系统;介绍了利用超声波传感器和激光雷达扫描仪对靶标进行距离扫描,通过获得的靶标距离点云数据构建了靶标的数字三维模型方法;介绍了利用图像处理技术获取靶标叶面积指数和三维模型的探测系统。靶标探测技术虽有一定的发展,但还处于试验研究阶段,其将朝着实用化、产品化和低成本化方向发展,为对靶精准施药提供更有力的变量控制依据。     

LiDAR探测自动对靶喷雾控制系统设计

Li DAR(Light Detection and Ranging,激光雷达)能快速获取靶标完整形貌,是目前最先进的靶标探测技术。为此,设计了基于上下位机结构的Li DAR探测自动对靶喷雾控制系统。其上位机采用MFC多线程编程,实现点云数据采集、靶标探测及喷雾时间补偿,同时具有喷雾模式及作业参数设置、喷头状态显示等人机交互功能;下位机采用C51编程,实现喷雾指令接收与喷头启闭控制。通过MatLab靶标探测算法仿真及上下位机联合调试,验证了所采用开发方式的有效性。     

果园对靶喷药控制系统的设计及试验

针对目前果园喷药作业现状,设计了果园对靶喷药控制系统。该系统根据霍尔(测速)传感器实时检测拖拉的行驶速度,采用红外传感器列阵探测果树树冠,根据靶标检测信息和行驶速度来控制电磁阀的频率与占空比,从而调节喷头流量,实现了基于果树树冠检测的对靶变量施药。室外对靶施药试验结果显示:在传感器探测范围内,果树靶标识别率100%,喷药覆盖率100%;当拖拉机速率不超过1.16m/s时,对于同一靶标区域,速度几乎不影响靶标的检测宽度;同等条件下,速度越大,喷药宽度的相对误差越小。     

树型喷洒靶标外形轮廓探测方法

为了在线探测靶标外形并为变量喷药提供基础支持，研究了树型喷洒靶标外形轮廓探测方法。该文基于超声传感器搭建了靶标外形轮廓探测试验平台，该平台能够驱动步进电机精确匀速运动，以0.02 m为步长密集测量树冠形状，将获得的数据传给计算机实时显示，并能够在Access数据库中长期存储。使用该测试平台针对自制规则树树冠和花期樱桃树树冠分别进行了试验。试验结果显示规则树冠和樱桃树冠体积探测精度分别为92.8%和90.0%，表明该方法具有较高探测精度。     

精确对靶喷雾施药的靶标微波探测试验

为了探索微波探测技术在精确对靶喷雾施药领域中的应用,对微波探测器在对靶探测中的性能、探测效果及影响因素进行了研究分析.采用调频连续波微波传感器,分别对模拟靶标和不同的实体植株靶标,在不同环境条件下进行了对靶探测试验.结果表明,光照强度、温度和湿度对探测效果的影响不大,而靶标尺寸对其影响较为明显.以植株作为探测靶标时,植株的种类对探测效果的影响不大,而植株的外形（疏密程度、大小）和植株间距的影响较为明显.微波探测技术更适用于枝叶茂密的大目标物.目标物有效反射截面积越大,探测效果越好,可实现的探测距离越远.探测分辨率与植株间距单调相关.     

地铁屏蔽门防夹检测研究与设计

文章针对实际运行过程当中站台客流情况以及乘客可能做出的危险动作,提出了一种以电机电流运行曲线、超声波探测、红外探测综合运用的防夹检测装置。     

基于微波探测的植株对靶精确施药机研制

为了提高施药的精度和效率,将微波探测技术引入到了精确施药机的设计过程中,设计了一种具有自主定位能力的高精度施药机。该装置通过微波传感器获得植株标靶靶向信息和距离信息,通过速度传感器获得机器人移动速度,将两者综合处理后,输出控制信号,控制电磁阀的启闭,实现精确对靶施药。为了验证施药机的精确施药效果,采用调频连续三角波微波传感器,对同一植株靶,在不同实验条件下,对分辨率、探测范围与探测距离进行了实验。实验结果表明:以植株作为探测靶标时,探测分辨率与植株间距具有相关性,光照强度、温度和湿度对探测效果的影响不大。微波探测对环境的适应能力较强,因此可以将微波探测技术应用到高精度施药机的设计中,提高施药机施药的精确性和效率。     

小型水电站调速器油压装置自动控

对原有的调速器油压装置的自动控制系统进行了改进，提出并解决了原系统的一系列弊病。主要利用晶闸管实现无触点通断，两台油泵交替工作互为备用，采用电子继电器提高动作的可靠性。可靠的自动控制系统和完善的保护，提高了电站的自动化程度和可靠程度，有利于减少运行人员的数量和劳动强度，增加了电站的经济效益。     

果树靶标精准探测系统研究进展分析

果树靶标探测系统通过先进的传感器技术与数据处理方法获取靶标生物量信息,为变量施药提供数据基础,是减少农药危害的关键环节。本文从果树靶标探测传感器系统和树冠生物量信息提取方法两方面研究成果进行评述。靶标探测传感器系统方面,先后列举基于超声波传感器、激光雷达扫描传感器以及多传感器融合的靶标探测系统,指出利用多传感器融合提高靶标探测系统的精准性为今后的发展方向。树冠生物量信息提取方法方面,总结计算树冠生物量体积的3种方法,即规则几何体累加法、切片累加法与立方体元累加法,重点分析各种方法的优缺点。最后,对果树靶标探测系统今后的研究方向进行展望。