基于图像边缘检测技术的采摘机器人视觉系统设计

采摘机器人作业环境复杂,视觉系统往往不能准确对待采摘的果树或者果实进行准确的定位。为了提高采摘机器人视觉系统的定位精度,引入了图像边缘检测技术,通过提取待采摘果树或者果实的边缘,计算果实的位置坐标,为采摘机器人的自主行走定位和采摘作业提供可靠数据支持。为了验证方案的可行性,以待采摘果树的特征边缘提取为例,对系统的果树边缘提取的可行性及定位准确性进行了实验。实验结果表明:采用基于图像边缘检测技术的采摘机器人视觉系统可以成功地对果树进行定位,并输出果树的位置坐标,将位置坐标和实测位置坐标进行对比发现,其结果基本吻合,具有较高的定位精度。     

四种短体线虫的形态和分子生物学鉴定

 采用形态学和分子生物学方法对来自荷兰的藏橐吾和铃兰、泰国的高山榕、缅甸的香蕉等种苗(球)分别鉴定出玻利维亚短体线虫Pratylenchus bolivianus、铃兰短体线虫P. convallariae、咖啡短体线虫P. coffeae和斯佩奇短体线虫 P. speijeri。对这4种线虫的形态特征进行较为详细的描述后,认为头环、口针、侧区、生殖系统和尾形等形态特征是种类鉴定的重要依据;进一步利用引物28S-D2A/28S-D3Br扩增测序得到上述4种线虫的28S rRNA基因D2/D3区序列,序列分析发现玻利维亚短体线虫从欧洲到美洲的不同种群之间的遗传距离变异较小,仅为0~0.007;铃兰短体线虫同一种群不同个体之间的遗传变异较大,为0.006~0.029;咖啡短体线虫不同种群之间的平均遗传距离为0.013;斯佩奇短体线虫不同种群之间的平均遗传距离为0.010;咖啡短体线虫P. coffeae和斯佩奇短体线虫P. speijeri亲缘关系很近,二者种间平均遗传距离仅为0.026。本研究再次证明线虫28S rRNA基因D2/D3区基因序列可作为短体线虫种间鉴定的依据。     

液电混合直线驱动系统位置控制特性研究

提出了一种采用电-机械直线执行器和液压缸的液电混合直线驱动系统。为消除电-机械直线执行器和液压缸之间的耦合影响,液压泵和比例阀协同控制液压缸输出力和运行方向,满足系统负载力需求,电-机械直线执行器用于运动控制,并补偿液压缸输出力波动和外部干扰力。为实现上述目标,设计了基于扩张状态观测器的电-机械直线执行器自适应滑模控制方法,以估计的负载力调节泵压力和比例阀开度,对液压缸输出力进行调控。比例阀在系统运行中主要用于控制液压缸运动方向,阀开度较大,可显著降低节流损失。通过仿真和试验分析了系统的运行特性和能效特性。结果表明,该系统具有良好的位置控制特性,能量效率高,较传统阀控系统能耗减少51%。     

基于Simulink的液压系统建模与仿真

针对农业机械中液压系统结构复杂、研发周期长等问题,通过分析农业机械中液压回路各个组成元件特性,基于Simulink构建元件动态数学模型。对液压回路进行研究,分析了液压回路在不同元件参数下的动态性能,为优化液压回路系统提供参考。     

黄瓜幼苗光合荧光特性及根系抗氧化系统对外源肉桂酸的响应

以津研4号黄瓜为试验材料,采用外源肉桂酸(CA)模拟自毒胁迫,研究水培方式下黄瓜幼苗生长发育、光合荧光特性和抗氧化系统对CA胁迫的响应。结果表明,外源CA处理可对黄瓜幼苗生长发育产生明显的抑制作用。当CA浓度为0.25 mmol/L时,处理4 d后黄瓜幼苗的株高和叶面积受到显著抑制,甚至造成部分死亡。黄瓜幼苗根系总根长、根表面积、根体积在CA浓度为0.25 mmol/L时分别比对照降低了19.9%、31.7%、34.7%,随着CA浓度的增加,抑制作用逐渐增强。与对照相比,CA处理下的黄瓜幼苗净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)、有效光化学量子产量(Φ_(PSⅡ))、调节性能量耗散的量子产额Y_(NPQ)和光化学淬灭系数(q_P)均呈降低趋势,而胞间CO_2浓度(C_i)、非光化学淬灭系数(q_N)和非调节性能量耗散的量子产额Y_(NO)则呈升高趋势。此外,随着CA浓度的升高,根系过氧化物酶(POD)活性不断升高,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈先升高后降低的趋势。说明CA处理会造成黄瓜幼苗光系统Ⅱ(PSⅡ)的损伤,使光合性能下降,同时促进活性氧(ROS)的积累和丙二醛(MDA)含量的增加,从而影响黄瓜幼苗正常的生长发育。     

红富士苹果果面酵母菌的分布及多样性分析

以红富士苹果为试验材料,在烟台、威海、临沂、泰安等山东苹果主产区采集成熟健康的红富士苹果,采用稀释分离法从苹果样品果面分离纯化得到酵母菌株;依据核糖体26S D1/D2区核苷酸序列的比较结果,并结合形态学特征,得出酵母菌的分类地位,并对红富士果实表面酵母菌的多样性进行系统进化分析。结果表明,红富士果实表面蕴含丰富的酵母菌资源,分离得到163株酵母菌菌株,经鉴定属于13属20种;在分离得到的菌株中,子囊菌占优势,共分离到95株子囊菌酵母,属于6属10种,占酵母总数的58.3%;共分离得到53株担子菌酵母,属于6属9种,占酵母总数的32.5%;其余15株酵母为普鲁兰短梗霉(Aureobasidium pullulans)等,占酵母总数的9.2%。由研究结果得出,红富士果实表面酵母菌的优势属为毕赤酵母属(Pichia)(3种)、假丝酵母属(Candida)(3种)、隐球酵母属(Cryptococcus)(3种),占总酵母种数的45%。