腐烂、 病害苹果、 梨的沼气发酵实验研究

为寻求非商品水果的无害化、资源化处理新途径,本研究以腐烂、病害苹果、梨为原料,通过厌氧发酵将其转化为沼气及有机肥原料。结果表明：腐烂、病害苹果的总固体（TS）、挥发性固体（VS）产气率分别可达643.24mL/g和674.22mL/g,腐烂、病害梨的TS、VS产气率分别可达421.14mL/g和426.74mL/g;经沼气发酵后,腐烂、病害苹果的原料TS、VS降解率分别为86.40%和88.20%,能源转化效率可达82.23%;腐烂、病害梨的原料TS、VS降解率分别为54.45%和59.75%,能源转化效率为50.60%。说明腐烂、病害苹果、梨均可作为良好的沼气发酵原料。     

基于比重和图像的核桃内部品质无损检测与分选

针对核桃内部品质不易检测、市场上带壳核桃中劣质核桃比例较高的问题，阐述了根据比重判断核桃内部品质的原理，提出核桃无损检测与分选方案。将摄像工具所采集的核桃图像进行处理、拟合，并估算核桃体积；由称量平台获取核桃质量并换算成重量；根据核桃的比重使不同核桃落入不同容器中，或根据核桃冲击力与核桃体积的比值，即比重等效参数对核桃进行检测与分选。在核桃下落到平面时，核桃中分面与平面的夹角相对稳定在60°左右，利用这一特点设置正面、侧面图像采集工具，可较准确地获取核桃的轮廓，从而提高分选精度。该方法可间接检测核桃内部品质，对核桃壳仁、工作环境、操作人员均无不良影响。     

小麦品质分级数字化无损检测方法研究

为解决小麦品质分级数字化检测的问题，通过对小麦的含水率、容重、杂质、不完善粒4个方面的检测建立小麦品质分级检测方法。分别设计了电容式传感器对小麦进行含水率检测，建立含水率检测数学模型，验证含水率检测最大误差范围为±0.4%。利用称重传感器测定小麦定容下的重量，标定容重参数，建立容重检测数学模型，验证误差范围±4 g·L^-1。基于机器视觉对小麦不同形态杂质进行分类识别，构建SVM算法分类模型，鉴别不完善粒、各类杂质，其评价参数准确率、精准率、召回率、F1-Score数值分别达到96.5 %、96.0 %、96.4 %、96.2 %。通过对比验证表明，小麦含水率、容重、杂质、不完善籽粒四个方面的检测最大误差分别为±0.4%，±4 g·L^-1，±0.15 %，±0.06 %，误差范围在合理区间，可以准确快速对小麦品质实现分级判定，为小麦品质分级判定提供了新的技术和方法。     

无线遥控节水灌溉控制系统中的串口通信

本文介绍了基于无线射频模块PTR8000节水灌溉控制系统的总体结构和工作原理,给出了串口通信的硬件连接图,并给出了利用C＋＋ Builder制作的应用程序界面和利用C＋＋语言实现基于第三方串口控件SPComm技术的串行通信编程的过程。     

基于遗传算法的山区微型播种施肥机减振优化设计

针对山区以汽油发动机为动力的微型播种施肥机振动大难以操作的问题,提出了一种降低振动的方法。文中首先建立了五自由度播种施肥机数学模型,运用Matlab软件构建了仿真模型并对其进行了振动分析;其次建立了以垂直振动加速度和俯仰角加速度为指标的多目标优化数学模型,运用遗传算法进行了优化设计,优化后播种机机架处垂直振动加速度均方根值减少32.9%,俯仰角加速度均方根值减少37.6%;在此基础上,重新设计了播种施肥机的履带、减振器和橡胶垫等结构部件;最后对改进后的播种施肥机进行田间试验,对比改进前的振动测试数值可得:改进后的微型播种施肥机垂直振动均方根值在发动机安装处、机架处和把手处均显著降低,其中机架处降低28.31%,验证了优化结果的正确性。该方法也为同类产品的减振提供了方法。     

油茶果采摘装置关键部件的设计与试验

为解决目前我国油茶果采摘效率低,劳动强度大,采摘成本高等问题,设计了一款油茶果采摘装置,并对其关键部件进行了详细设计.通过建立油茶果采摘力学模型和求解,得到影响油茶果的采摘因素.运用ADAMS仿真分析得到激振器最大输出加速度为124.7 m·s-2,激振器产生的最大惯性力为10.03 kN;结合油荼果采柄分离力试验结果,确定了采摘装置参数设计的合理性.正交试验表明:影响油荼果采摘率主次因素依次为激振频率、激振时间和激振幅值;影响花苞损伤率主次因素依次为激振频率、激振幅值和激振时间.采用综合评分法得到了油茶果采摘最佳参数组合,即激振时间为10s、激振频率为15 Hz、激振幅值为150 mm时,此时油茶果的采摘率为85.36％,花苞损伤率为14.35％.     

复杂背景下油茶果采收机重叠果实定位方法研究

油茶果机械化振动采摘技术关键在于振动点选取,判断振动点选取取决于果实生长密度测算和分布估计.然而自然环境下重叠果实的识别对判定结果有较大的影响,因此提出一种基于凸壳识别的分割边界优化方法,提升重叠油茶果识别与分割准确度.该方法先将原始图像转换颜色空间,经过阈值分割和形态学处理获得重叠果实的凹区域,然后在此基础上通过Harris角点检测得到区域的特征点集,利用主成分分析(PCA)和欧式距离方法分析特征点距离关系得到分割路径,最后采用最小二乘法对分割后的目标区域进行拟合重建得到果实轮廓.对比重建的果实轮廓与真实分布图像,该方法的平均定位误差为8.6％,比Hough方法低5.1％;平均耗时为0.52 s,比Hough方法低0.12 s.结果 表明,提出的方法可以有效解决重叠油茶果实识别与分割问题,为采摘装置的振动点选择奠定基础.     

基于欠成熟的板栗脱蒲机设计与试验

采摘的新鲜板栗需要及时脱蒲,然后将栗果送人冷藏室保鲜储藏,否则容易发生霉烂、生虫、发芽,从而失去其应有的经济价值。为此,针对目前市场上板栗脱蒲机存在损伤率、未脱率高等问题,设计了一款基于欠成熟的板栗脱蒲和往复运动筛分的板栗脱蒲机。文中介绍了基于Pro/E方法的柔性挤压脱蒲装置、往复筛分部件及传动机构的三维建模和三维设计,详细给出了该板栗脱蒲机的具体生产工艺过程。该板栗脱蒲机结构简单、传动效率高,通过栅栏与可调式螺栓,对不同大小的的板栗刺球脱蒲适应性好。通过对不同成熟度、含水率的板栗刺球进行试验验证和用户使用,证明该机对板栗脱蒲的损伤率、未脱率低,分离清洁度、作业效率高。     

“农业机械化及其自动化”专业卓越农业工程师培养计划探讨

对“农业机械化及其自动化”专业卓越农业工程师培养计划设计进行了探讨；给出了培养模式和以能力培养为主线的教学体系设计；提出了“农业机械化及其自动化”专业卓越农业工程师人才培养拟解决的关键问题，同时还对卓越农业工程师培养的师资队伍建设进行了讨论。     

一器多行环槽推送式排种器及排种状态检测系统的设计

针对传统排种器只能一器单行播种很容易产生漏播、卡种等问题,设计了一种带排种状态检测系统的一器多行环槽推送式排种器。该排种器适用于水稻、小麦等小粒农作物条播,通过更换排种盘,改变种槽的形状和大小,还可以实现对大豆、玉米等大粒农作物种子的精播。排种状态检测系统可对排种过程进行实时检测,对漏播、卡种等情况及时报警。该排种器能够满足高速、宽幅作业要求,成倍提高排种效率,且其结构简单、巧妙,实用性强,具有很高的应用推广价值。