串番茄采摘末端执行器的设计与夹持实验

基于串番茄生长特性和采摘要求,设计了一种适应于采摘成串番茄的末端执行器。基于螺旋理论,建立了夹持接触力学模型,分析了夹持的力封闭性;同时,建立了稳定夹持模型,对夹指的可靠夹持力进行了分析,得出夹持力F≥8.24N。制作了物理样机,并对直径为3~8mm的串番茄母枝进行了负重干扰性能的夹持实验,实验结果表明:夹指所能承受的动态负重随母枝直径的增大而增大,最小动态负重为1.015kg,完全满足采摘串番茄时的夹持能力需求。     

黄瓜自动化栽培系统研究进展

概述黄瓜自动化栽培系统的研究进展,针对黄瓜播种育苗、移栽定植、搭架引蔓、整枝与采收的农艺规程,介绍国内外黄瓜培育系统、移栽系统、吊落蔓系统、侧枝修剪机器人和采摘机器人的研究现状,分析制约黄瓜采摘机器人应用研究的因素为采摘效率和制造成本,最后指出未来黄瓜自动化栽培系统的研发重点为简化机器人任务和强化机器人性能。     

小麦白粉菌ADP/ATP载体蛋白基因的克隆及表达特征分析

小麦白粉病是小麦上的一种重要病害。研究小麦白粉菌致病相关基因及其在致病过程中的作用,对于丰富小麦白粉菌致病的分子机制和筛选防治新靶标具有重要意义。前期转录组测序结果提示一个小麦白粉菌ADP/ATP载体蛋白(ADP/ATP carrier protein,AACP)在小麦与白粉菌互作时上调表达。本研究利用cDNA末端快速克隆技术(rapid-amplification of cDNA ends,RACE)获得了长945 bp具有完整开放阅读框的小麦白粉菌ADP/ATP carrier基因序列,暂命名为Bgt AACPx(Gen Bank登录号为M F197857)该基因编码314个氨基酸残基,利用相关软件进行生物信息分析,结果表明该蛋白为疏水性,含有6个跨膜区,亚细胞定位在线粒体上。与已有小麦白粉菌AACP蛋白的同源性为97%,是一个新的蛋白,同时构建了与其同源蛋白的遗传进化树。定量结果表明该基因在小麦白粉菌吸器期(48 h)、次生菌丝(72 h)至白粉菌刚产孢子又未形成孢子堆(120 h)这段时期高表达,提示该基因可能参与小麦白粉菌对小麦的致病过程。     

基于机器视觉的草莓自动采摘机的设计

针对我国大面积高垄种植草莓存在的采摘效率低、损伤率高等问题,设计开发了一种基于机器视觉的草莓自动采摘机。该机基于机器视觉识别成熟草莓位置和精准定位,采用步进电机带动同步带运动,让末端执行器执行采摘动作的机构,可一次完成采摘、传送及收集等作业。该采摘机主要由采摘系统、传输系统和收集系统组成。试验结果表明:该机在试验环境下对草莓的采摘速度为403.4颗/h,无损伤采摘成功率可达90%。     

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%。     

夹持压力可控的香梨采摘末端执行器设计与试验

库尔勒香梨是新疆特色水果,其酥脆特点为香梨机械化采摘带来较大挑战。为了降低香梨机械损伤及实现自动采摘,在分析物理特性、力学模型的基础上研制了夹持压力可控的夹持-扭转协同工作的香梨采摘末端执行器,主要包括夹持部件、旋转部件、压力反馈单元及控制单元等。以夹持-扭断时间、放果时间和采摘成功率为指标,进行采摘试验,结果表明:夹持压力阈值和扭转角度分别为7N和60°时,夹持-扭转时间在1.01～1.75s之间,放果时间在0.43～0.91s之间,采摘成功率约为94.6%。该末端执行器采摘速度快、成功率高,可为香梨采摘机器人的研发提供参考。     

基于贝叶斯网络分类算法的采摘机器人故障诊断研究

提出了贝叶斯网络分类算法和采摘机器人故障诊断节点的选取的方法,建立了采摘机器人故障诊断贝叶斯网络模型,并从采摘机器人动力故障和执行器故障两方面进行了分析研究。实验结果表明:TAN贝叶斯网络算法在诊断正确率和耗时时间两方面,都明显优于NB算法,说明该系统不仅适用于采摘机器人动力故障和执行器故障诊断,且能够较大地提高故障诊断正确率和效率。     

哈密地区冰川变化趋势分析

雪冰融水是哈密地区地表径流的一种主要方式。受全球气候变暖的影响，哈密地区的冰川处于加速融化的阶段，水资源成为哈密地区发展的主要瓶颈。通过对哈密地区冰川物质平衡、面积、厚度、冰川区水文气象等参数的观测，预测冰川水文和水资源的变化，为更好地利用好哈密地区有限的水资源，为可持续发展，提出应对措施。     

基于TRIZ理论的鸭嘴式移栽末端执行器结构设计

针对穴盘苗移栽末端执行器损伤钵苗、结构复杂等问题，运用TRIZ创新理论建立移栽末端执行器的功能模型图，确定技术系统应该改善的特性及被恶化的特性，查找阿奇舒勒矛盾矩阵表，得到所推荐的创新发明原理，选取最理想的解决方案，设计了一种不伤钵苗、有补水通道的鸭嘴形移栽末端执行器。实践证明，运用TRIZ理论设计农业机械可大幅度提高创新产品的质量和缩短研发周期。      

养心通脉Ⅱ号方治疗慢性心力衰竭气阴两虚血瘀证的疗效观察

目的 评估养心通脉Ⅱ号方治疗广西地区慢性心力衰竭（chronic heart failure，CHF）的临床疗效，探索中医药治疗CHF的新途径。方法 采用多中心临床随机对照试验，将58例广西桂东、桂西、桂南、桂北共7家医院CHF气阴两虚血瘀证患者随机分为两组，对照组28例予西药常规治疗，治疗组30例予西药常规治疗加养心通脉Ⅱ号方，疗程6个月。对比两组患者治疗前后氨基末端脑钠肽前体（N-terminal pro-B-type natriuretic peptide，NT-proBNP）、6分钟步行试验（6-minute walk test，6MWT）、左室射血分数（left ventricular ejection fractions，LVEF）、中医证候积分、中医证候积分临床疗效、心功能疗效及明尼苏达心力衰竭生活质量调查表（minnesota living with heart failure questionnaire，MLHFQ）。结果 治疗后治疗组NT-proBNP、6MWT、LVEF、中医证候积分均明显优于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；在中医证候积分临床疗效方面，治疗组总有效率83.34%，对照组60.72%，差异有统计学意义（P<0.05）；在心功能疗效方面，治疗组总有效率86.66%，对照组67.85%，差异有统计学意义（P<0.05）；治疗后两组MLHFQ评分均增加（P<0.05），治疗组较对照组更能改善生活质量，差异有统计学意义（P<0.05）。结论 养心通脉Ⅱ号方能有效改善气阴两虚血瘀型CHF患者的心功能，缓解中医证候，值得临床推荐。