山地果园钢丝绳牵引货运机超声波避障系统

为避免山地果园钢丝绳牵引式货运机运行时碰撞穿越轨道的行人或其他障碍物,提高果园轨道货运系统的安全性和稳定性,开发了山地果园钢丝绳牵引式货运机避障系统,包括STC单片机、超声波测距、红外光电检测、无线通信、语音报警及手动控制等模块.系统设计指标为:障碍物检测距离不小于150 cm,避障成功率达到100％.系统应用试验结果表明:使用静态障碍物,上坡避障完成后货运机前端与障碍物间最小距离为100 cm,下坡避障完成后该间距为90 cm;使用动态障碍物,上坡避障完成后货运机前端与障碍物间最小距离为98 cm,最小延时为0.64 s;下坡避障完成后该间距为66 cm,最小延时为1.30s.     

2JT-M-2014型茄果类蔬菜嫁接切削器的研制

针对茄果类蔬菜气动嫁接切削器价格较高、作业不方便等问题,研制出2JT-M-2014型手动切削器,有效解决了以上问题。为检测其性能,设计了以切削苗切削作业质量为目标函数,以刀片磨损度、切削苗茎径和切削速度为影响因素的三因素三水平试验。试验表明:刀片磨损度是主要的影响因素,植物茎秆直径和切削速度对切削效果影响不大;刀片磨损微小时,切削表面拉丝少而短,更有利于后期嫁接作业。另外,通过对切削器顶丝伸出高度和植物切削角度关系的测试,得出该切削器的切削角度可在35°~51°内调节。     

整秆式甘蔗收获机内物流排杂高速摄影分析

为了研究整秆式甘蔗收获机内物流排杂运动机理,研制了甘蔗收获机内物流排杂试验台,并利用高速摄像机拍摄了甘蔗与蔗叶在物流通道内的运动全过程,并对图像进行分析。结果表明,甘蔗在物流运动过程中发生弹跳、扭转和弯曲变形,在剥叶运动过程中发生断尾,并且通过排杂装置将蔗叶与甘蔗分离后排出。通过建立甘蔗收获机内各部件元件与甘蔗、蔗叶的简化力学模型,结合甘蔗和蔗叶的力学特性分析了甘蔗和蔗叶在物流通道内的运动机理。甘蔗在物流运动中主要受到的作用力为各部件对甘蔗的轴向力、垂直于甘蔗运动方向的切向力和摩擦力。     

TRIZ理论在深根茎类作物挖掘机构中的应用

针对目前我国深根茎类作物挖掘机械中没有成熟的产品以及产品设计方法较为传统、落后的现状,运用一种解决发明问题的新型创新理论-TRIZ理论中的40个发明原理、39对矛盾矩阵及诸多相关理论,对深根茎类作物挖掘装置中的关键部件-挖掘铲的多种设计方案进行分析、比较和研究,最终得出较为理想的设计方案.采用该方案设计的挖掘铲在挖掘过程中可以实现不壅土,并能顺利地切断根茎,能使作物的根茎与土块、石块在挖掘铲上上升过程中高效地分离,且能实现减少根茎损伤的目标,从而达到降低挖掘阻力的目的.最后,运用Pro/E软件将最终设计的挖掘铲在计算机中进行虚拟仿真,并对仿真模型进行仿真分析,结果表明,挖掘铲的设计方案达到了预期目的.     

我国甘蔗收获机虚拟样机技术研究现状与展望

我国甘蔗收获机械化研究已有40年多历史,但一直没有真正定型的机型得到广泛推广使用,说明人们对机械化收获甘蔗过程中复杂的运动学和动力学内在规律认识还不够,没有找到有效的解决方法.为此,综述了国内甘蔗收获机虚拟样机技术的研究成果,提出了今后应在完善关键部件功能仿真、整机模型仿真、整机性能匹配仿真等方面开展深入研究,提高整机模型的仿真性能.     

基于显微图像处理的稻瘟病菌孢子自动检测与计数方法

稻瘟病菌孢子的检测通常在显微镜下由人工目测完成,该方法费时、费力、自动化程度低。因此,该研究提出了一种基于显微图像处理技术的稻瘟病菌孢子自动检测和计数方法。首先,采用显微图像系统获取稻瘟病菌孢子图像;然后提出一种分块背景提取法对其进行光照校正;根据显微图像中孢子的边缘特征,利用Canny算子进行边缘检测,其中Canny边缘检测过程中的阈值应用模糊C均值算法在梯度图上自动确定;接着对边缘检测后的二值图像进行数学形态学闭开运算处理。根据孢子和主要杂质的形态特征,利用椭圆度、复杂度和最小外接矩形宽度等形态特征参数对目标物进行分类,提取只含孢子的二值图像。最后,提出了基于距离变换和高斯滤波的改进分水岭算法对粘连孢子进行分离。测试结果表明:在100幅测试的显微图像样本中,孢子检测的平均准确率为98.5%,满足稻瘟病菌孢子自动检测和计数要求。     

基于ProE的复合式水田除草器设计与运动仿真分析

运用ProE软件设计了一种由指辊和刀辊组合的新型复合式水田除草器,工作时可对杂草进行拉拔、埋压等复合式机械作用。应用ProE软件中的运动仿真模块对除草关键部件进行了运动学仿真,得到了机具前进速度一定时指辊的指齿顶点在3种不同转速下工作的运动轨迹,通过对运动轨迹的分析可优化除草部件的最佳转速范围。     

不同种植方式对早稻生长发育特性及产量的影响

采用机械精量穴直播、人工撒播和人工手插3种种植方式(4个处理),对比研究了不同种植方式下水稻的生育特性和产量形成特性。结果表明,在不同生育期机播20及机播25处理的单穴植株地上部分干重高于人工手插和人工撒播处理。机械精量穴直播和人工撒播最终叶龄数较人工手插处理少1叶左右。机播20和机播25的收获指数较人工撒播分别提高3.94和4.35个百分点。机播20的实际产量最高,机播20和机播25的实际产量较人工撒播分别增产17.45%和5.72%。     

麻类产业体系栽培与耕作功能研究室“十二·五”发展规划研讨会在中科院亚热带所召开

本文以习惯全层施肥为对照,借助机械精量穴直播定位深施肥机具,研究了超级杂交早稻机械精量穴直播与缓释肥一次性定位深施技术配套对超级杂交早稻生长、产量和氮肥利用效果的影响。结果表明:水稻在精量穴直播条件下,缓释复合肥机械定位深施肥有利于保持水稻生长后期的养分稳定供应,缓释复合肥机械定位深施肥比习惯全层施肥(对照)处理增产630kg/hm2-924.75kg/hm2,增幅10.3%-16.5%,增产效果明显,氮肥农学利用率提高4.2￣7.9 kg/kg N,增幅29.0%￣51.2%;氮素利用率绝对值提高17.3%,增幅42.6%;氮收获指数增加9.0%。     

一种基于微分进化的采摘机器人运动反解方法

针对传统的采摘机器人运动反解求法的求解过程过于繁琐及自适应性等不足,提出了一种基于微分进化的采摘机器人运动反解求取方法。该方法首先利用采摘机器人运动正解方程构造出求解采摘机器人运动反解的目标函数,然后运用微分进化算法的泛化性和自适应性对该目标函数进行优化处理,从而求解出采摘机器人运动反解。同时,为了分析该方法的性能,还分别对传统的采摘机器人运动反解和基于微分进化的采摘机器人运动反解进行了对比试验,从而验证了该方法的有效性和鲁棒性。