基于东方蝼蛄爪趾的仿生旋耕刀设计与试验

为了降低旋耕刀耕作时的能耗,本文基于东方蝼蛄前足爪趾轮廓拟合曲线的特征,利用逆向工程技术将东方蝼蛄前足爪趾1、2、3、4的轮廓曲线依次排列于IT245国标旋耕刀的正切刃与回转半径末端边缘,设计了仿生旋耕刀。建立南方粘湿土壤旋耕刀相互作用仿真模型,分析不同刀轴转速下国标旋耕刀、仿生旋耕刀扭矩和三向阻力的变化规律,结合室内土槽试验分析刀轴扭矩的变化趋势,验证离散元仿真模型的有效性。单刀受力仿真分析表明,仿生旋耕刀与国标旋耕刀的水平阻力、垂直阻力与侧向阻力均随着刀轴转速的增加而逐渐增大。在3种刀轴转速下,除侧向阻力以外,仿生旋耕刀受到的水平阻力与垂直阻力的最大值均比国标旋耕刀小。在刀轴转速150 r/min时,仿生旋耕刀较国标旋耕刀水平阻力与垂直阻力的最大值分别降低了9.91%与9.09%;在转速200 r/min时,分别降低了5.78%与9.74%;在转速250 r/min时,分别降低了4.95%与6.38%。土槽扭矩试验表明,仿生旋耕刀与国标旋耕刀的仿真值与试验值变化趋势相同,且随着刀轴转速的增加扭矩逐渐增大,最大相对误差为13.23%。在3种刀轴转速下,仿生旋耕刀较国标旋耕刀平均扭矩分别降低了10.53%、4.46%、3.49%。本研究可为旋耕刀减阻降耗和耕作能耗分析提供借鉴。     

基于LoRa的山地果园轨道运输机远程控制系统设计

【目的】我国的水果生产大都在山区地带,地貌崎岖,导致水果的运输较为困难,山地果园轨道运输机的应用使生产过程变得简单。但传统的山地果园轨道运输机的操作往往需要人为控制,不便于实际操作,因此亟须对传统山地果园轨道运输机进行升级改造。【方法】课题组设计了一款山地果园轨道运输机控制系统,系统以STC89C51单片机为主控制器,通过键盘输入前进、后退、停止3种指令,通过LoRa无线通信技术,对输入的指令进行无线传输,另一STC89C51单片机接收到指令后控制电动推杆产生相应的动作。【结果】实际测试表明,该山地果园轨道运输机控制系统覆盖直径可达5 km,传输数据误码率几乎为0,数据传输平均时间在2 ms以内。【结论】该山地果园轨道控制系统能够满足远程精准控制的要求,功耗低,续航时间久,能运用于多种款式轨道运输机及其他的远程控制领域。     

谷朊粉颗粒热风干燥动力学模型及水分迁移规律

为了探究谷朊粉颗粒热风干燥过程中的干燥特性及水分迁移规律，开展了谷朊粉颗粒2因素3水平全因素热风干燥试验，考察不同干燥温度（50、60、70 °C）和颗粒厚度（4.24、9.15、15.52 mm）下的干燥特性，运用低场核磁共振技术分析了干燥过程中的水分迁移规律，并建立干燥动力学模型和水分预测模型。结果表明:谷朊粉颗粒干燥速率和水分比随温度升高而显著降低（P＜0.05）；有效水分扩散系数随温度升高和颗粒厚度增加而增大。决定系数（R2）、离差平方和（\begin{document}$ {\chi }^{2} $\end{document}）、均方根误差（RMSE）计算结果表明，Modified Page薄层干燥模型对谷朊粉颗粒的干燥试验数据具有较高的拟合精度，而且建立了模型参数（k、n）与干燥温度（T）、颗粒厚度（H）的回归模型（R2＞0.926）。低场核磁共振横向弛豫时间（T₂）反演谱显示，随干燥时间的增加，各水分峰面积逐渐减小，而且峰位置逐渐向结合水靠近，并建立了含水率（M）与干燥时间（t）、颗粒厚度（H）、干燥温度（T）、弛豫反演图谱总峰面积（A）之间的回归关系，结果表明预测效果较好（R2=0.933）。研究结果可为谷朊粉颗粒干燥工艺提供参考。      

水产养殖中智能识别技术的研究进展

智能识别技术是水产养殖由粗放型向集约型转变的关键技术。水产养殖中的智能识别是通过研究并利用机器视觉和机器学习技术实现水下生物和环境的监测，并对生产管理中出现的问题进行判断、分析和预测，以实现自动化养殖为目的。本文从生物的物种识别与分类、年龄识别、性别识别和行为识别4个方面分析了水产养殖中智能识别技术的研究和发展现状，阐述了水产养殖中采用的主要智能识别技术和原理，并对今后水产养殖中智能识别技术的发展进行了展望，以期为中国渔业现代化、智慧化发展提供参考和新思路。