水稻直播机控制中英语语言理解介词语义分析

水稻生产由多个环节组成,其中移栽对人力和水资源占用比例较大。直播省去了拔秧和移栽的过程,是水稻种植方式的发展方向之一。我国的水稻直播机种类多样,型号齐全,但作业精度有待提高。直播机的控制指令是以语言为载体传递的,对语言语义的理解会影响机械的控制效果。为此,以华昌2BG-6A型稻麦条播机为平台,对水稻直播机控制中的英语介词语义进行了分析。直播机的参数设定、数据采集和指令发送采用英语形式,介词主要用于表示动作执行前提及控制程度,在状态监测、自主驾驶和播量调节上发挥着重要作用。最后,列举了3种控制功能中的代表性介词,旨在保证播种的均匀性及提高直播机智能化水平。     

智能农机控制中的英语语言理解动词聚类

农机的智能控制研究集中在定位导航、视觉感知和物联网通讯等方面,以多种学科的交叉融合为前提条件。语言理解为主动性的信息处理构建过程,是智能农机整合各个系统以提升整体性能的有力工具。动词聚类是语言学的重要研究内容,对语言理解的实践应用效果起着决定性的作用。为此,基于英语语言理解中的动词聚类,设计了一个农业机械智能控制系统,安装在拖拉机平台上,根据核心事件进行动词聚类,实现了对拖拉机路径规划、定位导航、视觉感知和自主行驶4个功能的精确控制。最后,列举了各功能的代表事件,用以提高农业机械的智能化水平。     

英语语言理解的名词聚类在收割机控制中的应用

在机械智能化发展过程中,将语言理解应用到机械控制设计中是比较典型的方法。将机械进行智能化设计可以在行业中占据有利地位,将语言理解应用于机械控制智能化设计是发展趋势。为此,将英语语言理解的名词聚类应用于收割机控制设计中,以研究英语语言理解的名词聚类的过程,通过对以英语语言形式来表示收割机控制需要的行为进行分析,并将分析结果转变为收割机控制系统设计要求。同时,分析英语语言的名词聚类实现方法,建立聚类模型,形成概念从属理论,在词聚类完成后的聚类模型的基础上,建立合适的知识库,并将英语语言理解的名词聚类应用于收割机控制系统中。     

新型FPGA集成技术在水稻直播机设计中的应用

以水稻直播技术为研究对象,依据水稻播种过程农艺要求,确定了水稻直播机的关键技术参数,并基于FPGA技术建立水稻直播机控制系统,对FPGA系统硬件及软件控制模块进行设计,以改善播种过程中的均匀性。试验结果表明:设计的水稻直播机控制系统在运行过程中,平均种距与系统设定种距相符,最大偏差满足系统设计需求;通过对播种均匀性进行检测分析,水稻播种机每穴芽种数量满足水稻播种农艺要求,播种合格率达到87%以上,表明系统能够有效地对水稻播种机播种均匀性进行控制,提高了水稻播种过程的机械化水平。     

基于播量控制模型的水稻直播机播种控制系统设计

水稻精量直播机能够降低劳动强度、增加作业效率、提高播种质量,其理想的播种效果是出苗一致且均匀,因此对播种精度提出了更高的要求。为此,设计了一种基于播量控制模型的水稻播种控制系统。通过试验建立水稻播量与其多影响因素间的数学模型,将其作为控制播量依据。以PLC为核心,霍尔测速传感器实时检测速度信号,依据控制程序中播量控制模型,控制排种电机转速,且工作参数可实时在触摸屏上显示,为智能化大型水稻直播机的研制提供基础。     

水稻机械化种植模式

通过研究跃进农场现存的几种主要种植形式,探索近阶段及未来适合跃进农场水稻种植机械化的模式。机直播与人工撒播的对比试验表明,该模式改善了水稻生长的小环境,促进了水稻分蘖生长,提高了水稻成穗率和抗病性,有利于人工清除恶性杂草,提高了水稻单产;穗粒数比撒播方式显著提高是机直播增产的主要原因,可增产5.44％。跃进农场近3年来水稻机直播与机插秧的产量表明,水稻机直播的产量总体要略高于机插秧,主要原因在于水稻直播形式较容易拿到穗苗,而机插秧形式穗苗不稳定。分析水稻种植环节的8项成本构成,机直播比机插秧可节约成本近20%,选用机直播的种植形式可获得可观的经济效益。实践研究表明,在跃进农场机插秧主要优势不在于提高水稻单产,而在于提高了水稻灌浆的整齐度和饱满度,有利于提高水稻种子扩繁质量和纯度,也有利于控制恶性杂草的危害。综上所述,近阶段来说,机直播和机插秧将全面替代人工撒播,机直播为主要推广的水稻机械种植形式,机插秧为辅助的种植形式,主要用于育种;随着水稻穴播机的不断研制成熟,机穴播将成为主要的种植形式,可以解决水稻种子扩繁的需要和种子品质的要求,同时还能实现稳定产量和降本增效的目标。      

2BD(H)-240型水稻旱直播机的研制

水稻旱直播是水稻种植技术中最简单的播种方式,省时省力,效率高。针对当前农村剩余劳动力大量转移和传统的育秧、移栽种植方式费工费力等问题,研制一款新型水稻旱直播机,一次下地可完成种床旋耕、播种、施肥、镇压等多项作业。试验结果表明,该机具水稻出苗率≥85%,作业效率高,省时省工,可提高我国水稻种植机械化水平。     

一种CDIO机理下的植保机路径追踪系统优化

为进一步提高农业无人植保机的作业运行效率,以CDIO设计理念为依托,针对其路径追踪系统进行优化设计。以构思、设计、实施、运行为主体思路,在理解植保机的路径控制及动力原理的基础上,设计CDIO机理下植保机路径追踪实施步骤,建立路径追踪控制模型。同时,从目标追寻与路径避障入手,对植保机路径追踪系统进行硬件配置,并采取嵌入式路径追踪系统软件控制。进行路径追踪系统运行试验,结果表明:以路径误差、避障成功率及整机作业效率等为主要评价参数,在同等试验条件下,基于CDIO设计机理植保机的整机作业效率可提高6.19%,作业路径追踪误差小于6.5%,避障成功率可提高10.92%。该设计思路具有一定的创新性,可为植保机的优化提供参考。     

水稻直播机的种类特征与使用注意事项

水稻直播近年来在我国水稻主产区普及率逐渐增加,水稻直播机的销量也得到了快速提升,直播作业具有显著的省人工、省农时、低成本、增产等效果,十分适宜推广应用。为更好的实施水稻机械化直播作业,介绍了水稻机直播技术现状,说明了水稻直播机的种类及技术特征,及直播机械的技术原理,梳理并总结了水稻直播机作业的注意事项。     

基于压电冲击法的水稻穴直播监测系统设计与试验

为精准实时监测水稻穴直播机播种状态,提高监测稳定性,以弹射式耳勺型水稻穴直播排种器为研究载体,采用PVDF压电薄膜为传感元件,以ATmega328P MCU控制器为核心,基于压电冲击法设计了水稻穴直播监测系统。通过分析种群投种轨迹,设计了可辅助监测且导种成穴的导种管,确定了PVDF压电薄膜传感器的安装部位。结合排种器多粒穴播作业特点,确定了4种作业故障监测算法。设计了系统硬件电路,开发了蓝牙无线串口传输APP,实现了上、下位机无线通信。台架测试表明:在不同工况下系统灵敏度均在90. 83%及以上,可实现对信号的有效采集。由田间试验得到系统的重播监测精度、漏播监测精度及有效监测精度的平均值的最小值分别为81. 79%、80. 42%和97. 67%,且系统在机具发生重播或漏播时可进行声光报警。该监测系统满足水稻穴直播监测要求,有助于提高水稻穴直播作业质量。     

水稻旱直播机械作业技术

介绍了水稻机械直播的优点和一种新型的水稻旱直播机。为进一步推广机械旱直播技术,从田间旱直播机的操作和配套农艺方面,研究总结了水稻旱直播机械作业技术。      

收割机控制中的英语语言理解动态领属研究

稻麦类作物的收割工作量大,依靠人工难以顺利完成,研制收割机械具有重要的意义。我国现有的收割机控制水平不高,限制了机械的适用性。英语语言理解是对英语形式的语言信息进行分析,理解表达的意义内容能够用于机械控制。领属是两个英语名词之间的领有和从属关系,若领属关系发生转移,则属于动态领属。为此,研究了英语语言理解动态领属在收割机行驶速度、割台高度和滚筒转速控制中的作用,列举了代表性的动态领属事件。试验结果表明:英语语言理解可以提高收割机的控制精度,降低操作难度。     

水稻穴直播机自主驾驶控制系统设计

为满足水稻穴直播机自主作业的高性能需求,对穴直播机的自主驾驶系统进行了自主化设计与验证。根据洋马VP6型穴直播机的结构特点,对穴直播机自主驾驶进行机电改造,设计了自主驾驶总控制器和CAN总线化电动转向、油门及挡位的分控制系统,满足了自动驾驶的功能要求。经过分析穴直播机的运动学模型及控制模型,分别建立了外环轨迹跟踪和内环转向角度跟踪的双闭环控制算法策略。经过反复试验,确定合适的控制器参数为k_p=1、k_d=3.5。水田环境的试验结果表明:自动驾驶控制系统达到了横向偏差的绝对值不大于8 cm的跟踪效果。     

犁旋组合式油菜直播机扣垡装置设计与试验

针对长江中下游稻油轮作区油菜直播作业时,因前茬水稻留茬高、秸秆量大而导致旋耕部件作业耕深浅、秸秆埋覆率低的问题,结合油菜根系生长对直播的农艺要求,提出犁耕与旋耕组合的联合耕整方案,设计一种与油菜直播机配合,通过先抬、后扣的作业方式,实现高茬粘重土壤有序翻埋的扣垡装置,并集成了犁旋组合式油菜直播机。分析阐述了扣垡犁曲面形成原理,确定了其关键影响因素导线、元线角、母线的数学模型,构建了土垡与扣垡犁力学模型,阐明了犁体曲面扣垡过程。为验证扣垡装置功能,在高茬秸秆工况下开展扣垡犁单体试验,试验结果表明,扣垡犁平均扣垡率为93. 41%,具有较好的扣垡埋茬功能。以设计的犁旋组合式油菜直播机与仅有旋耕装置的油菜直播机分别在秸秆留茬高度为338、452 mm工况下进行了田间对比试验,2种工况下,犁旋组合式直播机相对仅有旋耕装置的油菜直播机的耕深分别提高了137、110 mm,秸秆埋覆率分别提高了33. 94、28. 36个百分点,种床耕整效果优于仅有旋耕装置的油菜直播机,作业质量满足油菜播种要求。该研究可为犁旋组合式耕整机和犁体曲面优化设计提供参考。     

油菜精量联合直播机覆秸装置设计与试验

在长江中下游稻油轮作区,前茬水稻机收后秸秆全量留田,当接茬进行油菜精量联合直播作业时,浮秸易缠绕直播机触土部件,造成机具堵塞、种子落在秸秆上难以出苗等问题。为此,结合油菜覆草种植农艺措施,提出适于油菜直播水稻秸秆覆盖还田的机械化作业方案,设计了一种与油菜精量联合直播机配套的覆秸装置。通过理论分析,确定了覆秸装置关键环节工作部件的结构参数、安装位置与安装角及工作转速范围。控制秸秆喂入量分别为0.9、1.1、1.3kg/s,进行性能测试试验,验证了理论分析确定的各部件工作转速的适宜性和秸秆输送顺畅稳定性,结果表明,当播种覆秸作业机组配套69.9kW拖拉机、前进速度0.7m/s、捡拾装置滚筒转速80r/min、集秸装置螺旋输送器转速270r/min和链式提升装置转速270r/min时,机具作业顺畅,秸秆捡拾率达到90%以上。控制均匀铺放装置转速分别为210、240、270、300、330r/min,当转速为300r/min时,秸秆覆盖均匀率最高,超过92%。田间试验表明,覆秸直播机秸秆通过性能良好,各环节工作部件作业稳定,各项设计指标均满足技术标准要求,设计的覆秸装置与油菜精量联合直播机集成,一次作业可完成水稻浮秸的捡拾、堆集、输送、覆盖以及旋耕整地、开畦沟、施肥、油菜播种等工序,适宜在水稻机收后秸秆未作任何处理的稻茬田作业。     

各地·动态

正大型智能化气力集排式水稻直播机研发成功近日,农业部南京农机化研究所种植机械化团队成功创制出国内首台33行大型智能化气力集排式水稻直播机——2BDZQ-33800型宽幅折叠式水稻直播机。该装备采用折叠式机架,作业幅宽8m,作业速度可达每小时10km,作业效率可达每小时75亩~100亩,播种作业仅由机手一人即可完成,可适应大型农场及其他规模化种植主体高效作业要求,是我国大型智能化水稻直播装备     

水稻直播机防沦陷轮胎的设计

为保证水稻直播机有较好的作业效率,从水稻直播机水田轮胎的特点出发,分析了轮子在水田的运行条件及轮胎的沦陷分析,从而为防止轮胎沦陷对水田轮胎的参数进行了设计;同时,对设计的窄型轮胎进行了防沦陷分析,最后在水田中进行试验.试验表明:该轮胎能使轮胎花纹抓着硬底层,使直播机发挥出一定的牵引力,在运行过程中不沦陷,为水稻直播机的机械化奠定了较好的基础.     

水田环境下水稻直播机自动驾驶控制方法

为了解决无人化水稻直播机在水田里应用时精度不高的问题,本文提出了一种在不平整泥泞水田环境中的水稻直播机自动驾驶控制方法。本文首先建立了水稻直播机的运动学模型,基于横向偏差和航向角偏差,提出了一种用于直线作业段的非线性转向控制算法。为了避免水田路面不平坦对定位系统的影响,通过倾角传感器获取车身姿态,修正定位误差。通过检测计算位置与地边的相对距离,实现了地头自动转弯。实验表明,本文控制方法的路径跟踪平均绝对误差为0.027m,具有较好的跟踪精度和稳定性,且自动转弯算法切实有效,提供了一种在水田环境下可行的自动驾驶控制方法。     

水稻机械直播技术的试验研究

1993年，浙江省杭州市萧山区开始在不同镇乡、不同土壤性质的地块对引进的直播机进行可行性作业试验。经多年试用，对机器进行了选型和改进，在水稻直播的整地、种子处理、播种到排水、除草、肥水管理以及病虫害防治等整个生产过程，采用了相应的机械和措施。为此，针对水稻机械直播技术，揭示了机直播增产机理、技术特性及优越性．展望了该技术推广应用的发展前景。     

2BZP-7型水稻穴粘籽铺膜机的设计

为适应水稻穴粘籽铺膜直播技术实际生产需求,研究设计出2BZP-7型水稻穴粘籽铺膜机。阐述水稻穴粘籽铺膜机的设计要求与主要部件的设计方案,并进行机具性能试验与作业试验测试,证明该机具各项性能均达到设计要求。