机器视觉高精度测量技术在农业工程中的应用

基于机器视觉的高精度测量技术在国内外已广泛应用于工业、医学、农业等领域,近年来在农业工程相关研究与应用中也得到了长足进展,应用对象涉及到蔬菜、水果、农作物和相关农业作业装备等。为此,从机器视觉定量检测和精确检测的角度出发,综述近年来机器视觉检测技术在农产品分级、农业机器人动作规划、植物生长参数检测和播种机排种性能试验等方面的应用以及进展,同时也简要讨论了该技术在非农业领域的应用现状和在农业工程领域的发展趋势,为农业现代化新技术的应用提供参考。     

小子粒精少量排种器排种过程动力特性分析

针对研制的小子粒精少量播种机核心部件——多头异型螺旋槽排种器的设计参数确定,对小子粒种子在整个排种过程充种区、护种区和排种区的运动状态、受力情况和运动参数等动力特性进行了分析,并对多头异型螺旋槽及排种轮的几何参数进行了动力选择,以及比较分析了竖放形式的情况。获得了在正常播种行进速度下优化的排种轮设计参数,为小子粒精少量播种机设计提供了依据。      

柠条收割机圆盘锯式切割部件运动学仿真

圆盘锯式切割部件是柠条联合收割机的关键部件。分析圆盘锯式切割部件的运动过程,结合柠条收割要求,建立三圆盘锯式切割部件的运动参数表达式,并利用UG NX软件建立切割部件模型,导入机械动力学仿真分析软件ADAMS进行动力学分析,对单个锯齿上刃部点的运动轨迹进行仿真分析研究,为柠条收割机结构参数设计提供依据。      

牧草破土切根复壮机械研究进展

破土切根复壮促生技术是草地改良的重要技术之一,破土切根机械化技术标志着草地改良的技术水平。近年来,随着我国逐渐实施草地保护性改良,破土切根复壮促生技术的研究和切根机的研制已受到广泛的关注,并有了一定的发展。为此,阐述了在牧草复壮促生过程中进行破土切根的原因、作用和机理;介绍了目前国内外牧草切根机械的技术原理及特点;分析了国内外牧草切根机械的发展现状及趋势;提出了当前我国牧草切根机械发展中存在的主要问题和采取的措施。     

小麦茎秆变刚度模型与临界载荷

在对麦类作物茎秆整体抗倒性的研究中,针对作物茎秆结构参数如弹性模量、惯性矩、节间长度以及载荷分布等在不同节间的变化情况,建立了变刚度杆件模型,采用初参数法对该模型的临界载荷作了分析。通过对乳熟期的小麦品种晋农190的测试,得到了其在不同节间位置处的结构参数,采用变刚度模型对该品种的承重能力作了计算,得到该品种的安全系数为1.97, 表明该品种有较强的抗倒伏能力。针对该品种茎秆各节间局部失稳的分析表明,该品种在自重及穗重作用下很难发生Brazier屈曲。     

汽车镁合金轮毂等温挤旋成型工艺优化与试验

以汽车镁合金轮毂为研究对象,根据等温挤旋成型新工艺要求,自行设计了挤旋成型装备,利用有限元方法对轮毂在径向上产生的连续局部塑性变形过程进行数值模拟,分析变形规律,并通过正交试验优化工艺参数。挤旋成型试验结果表明,新工艺明显增加了轮毂的连续变形区尺寸,变形路径合理,显著提高了成型效率与加工精度。     

小麦茎秆变刚度模型与临界载荷

在对麦类作物茎秆整体抗倒性的研究中,针对作物茎秆结构参数如弹性模量、惯性矩、节间长度以及载荷分布等在不同节间的变化情况,建立了变刚度杆件模型,采用初参数法对该模型的临界载荷作了分析.通过对乳熟期的小麦品种晋农190的测试,得到了其在不同节间位置处的结构参数,采用变刚度模型对该品种的承重能力作了计算,得到该品种的安全系数为1.97,表明该品种有较强的抗倒伏能力.针对该品种茎秆各节间局部失稳的分析表明,该品种在自重及穗重作用下很难发生Brazier屈曲.     

2BX-10型小籽粒精少量播种机的研制

精少量播种机是实现小籽粒作物机械化播种的关键装备。针对山西省丘陵山区和高寒地区的种植模式,研制了2BX-10型小籽粒精少量播种机,该机一次可完成开沟、播种、覆土、镇压等作业。依据国家标准对样机进行了性能试验及统计分析。试验结果表明:该播种机采用的环槽式高频振动排种器,提高了精少量播种的稳定性和准确性,应用前景广阔。     

谷子机械化精少量种植工艺的研究

为提高谷子种植水平,加快杂粮产业发展,根据沁县谷子生产示范区的气候条件、种植制度和机械化作业技术条件,对谷子机械化精少量种植工艺和各作业环节作了详细的研究分析,提供了适合本地区的机械化种植方案。经过两年推广实践,种植工艺取得良好示范效果,显著提高谷子生产能力,为谷子机械化生产提供了有益参考。     

谷子籽粒压缩力学性质及损伤裂纹形成机理

在谷子联合收获机及谷子加工机械装备设计研制中需要掌握谷子籽粒的基本物性参数和力学性质,以及受压致谷子谷壳与米粒损伤及裂纹形成过程,从而确定和优化工作参数.为此该文测定了不同含水率下(25.1％,20.9％,17.5％,15.2％)4种优质谷子品种(晋谷21,张杂10号,吨谷,长谷)籽粒的基本物性参数,包括千粒质量、三轴尺寸等,并研究了不同含水率、品种和压缩方位(长度、宽度和高度方向的压缩方位)对谷子籽粒的压缩力学性质的影响,对试验数据进行了多响应完全随机区组分析.结果表明:同一品种谷子籽粒的长、宽、高、千粒质量、算数平均径、几何平均径均随含水率的降低而减小,不同品种间的物性参数差异显著(P＜0.001);影响屈服载荷、变形量、破坏能以及表观弹性模量的主要因子依次是压缩方位、含水率、品种.对于同一种谷子,籽粒的长度、宽度和高度方位压缩时的屈服载荷和表观弹性模量都随着含水率的升高而减小,压缩变形量和破坏能随着含水率的降低呈先减小后增大的趋势.长度、宽度和高度方位压缩时,损伤裂纹的形成过程及发生机理、扩展形态和部位均不同,分别是:从籽粒的尖冠处沿着胚和胚乳连接处扩展,形成几乎贯穿籽粒长度方向的裂纹:从上下两接触点处由应力集中形成的贯穿籽粒宽度方向的裂纹;从腹面的种脐处沿胚乳抗压性最弱的部位延伸且贯穿籽粒一半的裂纹.研究结果为谷子播种,联合收获机及相关加工机械的设计、参数优化提供依据.