基于逆运动学降维求解与YOLO v4的果实采摘系统研究

为提高采摘设备的执行效率，采用六自由度机械臂、树莓派、Android手机端和服务器设计了一种智能果实采摘系统，该系统可自动识别不同种类的水果，并实现自动采摘，可通过手机端远程控制采摘设备的起始和停止，并远程查看实时采摘视频。提出通过降低自由度和使用二维坐标系来实现三维坐标系中机械臂逆运动学的求解过程，从而避免了大量的矩阵运算，使机械臂逆运动学求解过程更加简捷。利用Matlab中的Robotic Toolbox进行机械臂三维建模仿真，验证了降维求解的可行性。在果实采摘流程中，为了使机械臂运动轨迹更加稳定与协调，采用五项式插值法对机械臂进行运动轨迹规划控制。基于Darknet深度学习框架的YOLO v4目标检测识别算法进行果实目标检测和像素定位，在Ubuntu 19.10操作系统中使用2000幅图像作为训练集，分别对不同种类的果实进行识别模型训练，在GPU环境下进行测试，结果表明，每种果实识别的准确率均在94%以上，单次果实采摘的时间约为17s。经过实际测试，该系统具有良好的稳定性、实时性以及对果实采摘的准确性。     

7味蒙药对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌体外抑菌试验研究

为筛选出对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus,S. aureus）和大肠杆菌（Escherichia coli,E. coli）具有良好抑菌作用的蒙药,试验采用打孔法测定S. aureus和E. coli对石榴皮、诃子、小白蒿、黄芩、黄芪、苦参、铁线莲7味蒙药敏感程度,微量稀释法测定蒙药的最小抑菌浓度（minimal inhibitory concentration,MIC）,棋盘法测定敏感蒙药对S. aureus和E. coli的协同指数（fractional inhibitory concentration index,FICI）。结果显示：石榴皮、诃子、黄芩3味蒙药对S. aureus的抑菌圈直径为23.30~32.60 mm,MIC为0.98~7.80 mg/mL;石榴皮、诃子、黄芩3味蒙药对E. coli的抑菌圈直径为5.20~12.50 mm,MIC为7.80~31.50 mg/mL;石榴皮与诃子联合用药对S. aureus的FICI为1.00,为相加作用;诃子与黄芩、石榴皮分别联合用药对E. coli的FICI都为0.75,为相加作用。综上所述,石榴皮、诃子、黄芩3味蒙药对S. aureus综合抑菌效果达极度敏感或高度敏感;石榴皮、诃子、黄芩3味蒙药对E. coli综合抑菌效果达极度敏感或高度敏感;在抑制S. aureus的配方中石榴皮、黄芩、诃子可被优先考虑;在抑制E. coli的配方中黄芩、诃子、石榴皮可被优先考虑。     

The Motion Characteristics and Deposition Efficiency of Particles in the Gas -Particle Rotary Flow

Based on the motion equations of particles in the gas-particle rotary flow,the relationship among the equivalence particle diameter, characteristic time of the nonequivalence particle and their deposition efficiency is analyzed , and then the results of this study agree very well with the experimental data .     

非完整系统相对论性的新型运动方程

导出一阶非完整系统相对论性的新型运动方程。     

水流和光照条件对舌状蜈蚣藻Grateloupia livida (Harv)Yamad果孢子萌发生长的影响

在不同水流和不同光照条件下,分别对舌状蜈蚣藻Grateloupia livida (Harv)Yamad果孢子萌发情况展开研究,以期为其苗种生产奠定基础。舌状蜈蚣藻果孢子在附着1 d、15 d后,置于不同水流速度(0、1、1.5、4、7、10、14 cm/s;1.5 cm/s流速由充气控制,其他流速由流水装置控制)培养20 d;舌状蜈蚣藻果孢子附着1 d后,在不同光照周期(6L∶18D、8L∶16D、10L∶14D、12L∶12D、14L∶10D、16L∶8D)和不同光照强度(35、85、135 µmol photons/m2·s)交叉条件下培养70 d。结果显示,附着1 d的果孢子萌发体在静止条件下的萌发生长明显优于其他水流速度下的(P<0.05);附着15 d的果孢子萌发体在1.5 cm/s流速下的萌发生长最好(P<0.05),在静止条件下的萌发生长明显慢于其他流速下的各组(P<0.05)。光照周期和光照强度对果孢子萌发生长的影响显著(P<0.05),这二者对盘状体和孢苗生长的影响具有交互作用(P<0.05),对盘状体萌发出直立体的影响没有交互作用(P>0.05)。光照时间为8–10 h,盘状体萌发直立体的百分率以及孢苗的高度明显高于其他光照时间下的各组。光照强度为35 µmol photons/m2·s时,盘状体萌发直立体的百分率以及孢苗的高度明显比其他光照强度下的高。研究表明,在舌状蜈蚣藻育苗生产中,可采取孢子刚附着时静水培养,附苗后15 d充气培养,并控制光照时间为8–10 h和光照强度为35 µmol photons/ m2·s。     

4H-2型花生收获机的设计原理及运动特性分析

4H-2型花生收获机是作者根据中国花生的种植与生长特点自行研制的一种新型的花生收获机械。该收获机突破了以往机型挖掘铲与分离链相配合的传统工作方式,创建了摆动挖掘原理将挖掘与分离两大机构融为一体,实现了将花生的挖掘和除土依次完成;收获部件首次利用反平行四边形机构传动,实现了两工作部件的等角度、反方向摆动,使机架承受的侧向力相互平行,机组工作平稳;收获部件摆动前进,工作阻力小。其主要技术特点是功耗小、效率高、收获损失少、地下无残膜。整机结构紧凑,性能可靠,造价低,调整使用方便。该收获机已获国家专利(专利号：Z     

行星传动两柱塞液压泵

柱塞的受力状态直接制约着柱塞式液压泵的工作可靠性及输出压力的高低,对摩擦副材料有特殊要求。采用行星齿轮传动方式实现从旋转到直线的往复运动,不同于现有柱塞泵由凸轮、曲柄连杆或斜盘实现往复运动的方式,没有滑靴等高压力作用下高速滑移的元件。柱塞在缸筒中工作时,柱塞只承受机械推力及液体的反作用力,柱塞与缸筒无机械力产生,泵工作稳定,使用寿命长。该泵具有一杆双柱塞、双缸结构,直线往复运动的行程长,排量大。     

基于SolidWorks的气吸排种器运动仿真设计

针对精密播种机气吸式排种器的结构及工作原理,利用SolidWorks参数化造型软件,采用自上而下的设计方案,完成了排种装置各零部件的三维建模,同时进行了排种器装配过程的动态模拟。采用装配中的机构分析对种子在排种器内的运动过程进行模拟仿真,确定了最佳播种速度及排种转速,为气吸式排种器的参数化设计和优化设计提供了理论依据。     

蚯蚓运动特征仿生筛筛上玉米脱出物运动特性研究

为探究基于蚯蚓运动特征的仿生筛上玉米脱出物的运动特性,利用API实现了仿生筛在EDEM中的非简谐运动(两移动一转动),并采用CFD-DEM耦合方法对玉米脱出物在气流和仿生筛共同作用下的筛上运动进行了数值模拟。通过分析玉米脱出物的筛分过程,明晰了仿生筛对筛上玉米脱出物的运移机理。探究了玉米脱出物在仿生筛上不同区域的水平运移和竖直分层。数值模拟结果表明：玉米籽粒、芯和茎秆在仿生筛上的平均水平速度分别为0.63、1.60、2.51 m/s,有利于籽粒和杂余沿筛面水平分离和分散;玉米脱出物在筛体前部的平均水平速度最大,为1.71 m/s,表明仿生筛能够将筛体前部的玉米脱出物快速向后运移以减少进料端堆积;随着玉米脱出物由筛体中部运动到筛体尾部,玉米籽粒平均竖直位移降低20.61 mm,而芯和茎秆平均竖直位移却分别增大9.84 mm和5.70 mm,籽粒和杂余在竖直方向上的分层明显;通过高速摄像分析了玉米脱出物在仿生筛上的运动状态,并提取了玉米脱出物在筛体前、中部区域的平均水平速度,其变化规律与数值模拟结果基本一致,验证了仿生筛对筛上玉米脱出物的运移机理。当仿生筛清选装置入口气流速度为12.8 m...     

基于SolidWorks的振动吸附式四足爬壁机器人设计

以爬壁机器人的运动过程为研究对象,对运动过程做了模拟仿真.首先对爬壁机器人进行分析,根据壁虎爬行的运动原理和吸附方式,对爬壁机器人进行总体方案设计,确定爬壁机器人的组成部分.该爬壁机器人主要有3个部分的结构设计:主体结构、腿部结构以及吸附结构;其次,通过SolidWorks软件对爬壁机器人各零部件具体结构进行三维建模,...