基于逆运动学降维求解与YOLO v4的果实采摘系统研究

为提高采摘设备的执行效率，采用六自由度机械臂、树莓派、Android手机端和服务器设计了一种智能果实采摘系统，该系统可自动识别不同种类的水果，并实现自动采摘，可通过手机端远程控制采摘设备的起始和停止，并远程查看实时采摘视频。提出通过降低自由度和使用二维坐标系来实现三维坐标系中机械臂逆运动学的求解过程，从而避免了大量的矩阵运算，使机械臂逆运动学求解过程更加简捷。利用Matlab中的Robotic Toolbox进行机械臂三维建模仿真，验证了降维求解的可行性。在果实采摘流程中，为了使机械臂运动轨迹更加稳定与协调，采用五项式插值法对机械臂进行运动轨迹规划控制。基于Darknet深度学习框架的YOLO v4目标检测识别算法进行果实目标检测和像素定位，在Ubuntu 19.10操作系统中使用2000幅图像作为训练集，分别对不同种类的果实进行识别模型训练，在GPU环境下进行测试，结果表明，每种果实识别的准确率均在94%以上，单次果实采摘的时间约为17s。经过实际测试，该系统具有良好的稳定性、实时性以及对果实采摘的准确性。     

欢迎投稿 《湖南林业科技》杂志

本刊是湖南省林业局主管,湖南省林学会、湖南省林业科学院联合主办的林业科技学术刊物,其学术性强、实用性广、社会影响大。创刊40多年来,先后被评定为全国中文核心期刊、中国学术期刊综合评价数据库来源期刊、中国学术期刊(光盘版)入编期刊、重庆维普数据库入编期刊,并获《CAJ-CD》执行优秀期刊称号。近些年来,本刊影响因子不断提高,在全国省级林业科技学术期刊中名列前茅。     

基于"量-质-域-流"四维指标体系的水资源荷载状况评价——以黑河流域三地市为例

随着社会经济用水不断增加，水资源供需矛盾加剧，水资源系统出现荷载不均衡现象，制约了区域发展，危及生态环境良性循环。本文从水资源系统的负荷需求和承载能力出发，基于“量、质、域、流”四个维度构建水资源荷载均衡评价指标体系，采用指标规范化的正态云模型，评价2015年黑河流域张掖市、酒泉市、阿拉善盟水资源配置方案的荷载均衡状况，并依据负荷与承载能力评分二维坐标，分出低负荷-高承载能力、低负荷-低承载能力、高负荷-高承载能力和高负荷-低承载能力四个分区。评价结果表明：2015年三地水资源荷载状况均为Ⅳ级，张掖市综合评分为3.697，酒泉市为3.657，阿拉善盟为3.901，三地均处于高负荷-低承载能力区域；三地在水质维度上处于低负荷-高承载能力区间，水质维度评分均处于Ⅱ级，酒泉市水质评分优于张掖市，张掖市水质评分优于阿拉善盟；在水量、水域、水流维度上均处于高负荷-低承载能力区间，水量方面三地处于Ⅳ级，张掖市优于酒泉市，酒泉市优于阿拉善盟；水域方面张掖和阿拉善盟评分均处于Ⅴ级，酒泉评分处于Ⅳ级；水流方面三地均处于Ⅴ级。需要采取调控手段在水量、水域、水流方面上进行“增强承载”和“卸荷”。     

崎岖山地环境履带机器人降维变系数控制方法研究

针对崎岖山地环境下自走式履带机器人自走姿态波动大、跟踪精度低等问题,研究了三维崎岖路面履带机器人控制方法。通过分析机器人在二维平整路面与三维崎岖路面的运动学模型,建立了降维运动学几何模型;设计了一种基于降维变系数的滑模控制方法,实现三维崎岖路面履带机器人的运动控制,并进行了平整路面与崎岖路面的路径跟踪仿真与试验。仿真结果表明,平整路面仿真中,行驶方向误差逐渐减小并趋近于0,侧向位置误差在±0. 2 m内波动,并可在1 s内完成姿态调整;崎岖路面仿真中,三轴位置误差均控制在±0. 1 m范围内,同样可在1 s内完成姿态调整。路径跟踪田间试验结果表明,平整路面和崎岖路面机器人跟踪稳定后的横向误差分别为-2. 9～8. 8 cm、-14. 3～21. 5 cm,姿态误差分别控制在±2°、±5°内,能够满足实际跟踪需求。     

推进养殖业转型升级 实施现代生态养殖

养殖业经过十几年的发展,养殖规模不断扩大,组织化程度不断提高,养殖方式由过去的散养放牧、舍饲圈养、无公害标准化养殖到现代生态养殖等不断创新发展,生态养殖是现代养殖业发展的新阶段,是养殖模式的升级版。生态养殖主要依托现代科学技术手段,通过微生物+、农牧结合、种养结合等方式,使动物、微生物和植物在同一环境共同生长、互相利用,实现生态的平衡、和谐、共生的养殖方式。发展现代生态养殖可以有效地解决传统水产畜牧业高耗能、高投入、高污染、低效益等问题,积极推动产业转型升级,提高水产畜牧业生产效率,提升水产畜牧产品质量安全水平,有效保护和改善养殖生态环境。     

天维菌素酰化衍生物的合成及杀虫杀螨活性

以天维菌素B、天维菌素B单糖苷和天维菌素B苷元为原料,经选择性C-5羟基保护,在C-13、C-4′和C-4″位引入不同酰基基团,合成了3个系列共23个天维菌素B酰化衍生物,并通过1H NMR、13C NMR和高分辨质谱对所有目标化合物的结构进行了表征。生物活性测定结果表明,所有衍生物对小菜蛾Plutella xylostella、朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus以及松材线虫Bursaphelenchus xylophilus均表现出不同程度的毒杀活性,其中天维菌素B C-4″位衍生物的活性优于C-4′位衍生物及13位衍生物。化合物8e对小菜蛾和松材线虫的毒杀活性最优,LC50值分别为9.2 mg/L和0.42 mg/L,化合物8b对朱砂叶螨的毒性最高,LC50值为0.0019 mg/L,均优于对照药天维菌素B。     

放牧强度对无芒隐子草空间分布的多重分形结构影响

以内蒙古高原短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,设置不放牧(对照区, CK)、轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)和重度放牧(HG) 4个放牧强度处理,分析丛生类禾草空间分布状态及其对放牧强度的响应。结果表明,随着放牧强度增加,无芒隐子草(Cleistogenes songorica)空间分布的多重分形度逐渐增大。无芒隐子草空间分布多重分形特征在CK处理下最为复杂,随放牧强度增加,空间分布的多重分形特征复杂程度增加,但均小于CK处理。无芒隐子草空间分布的均匀度在LG和MG处理下较大。CK处理下无芒隐子草空间分布的复杂性主要由母株株丛繁殖能力、扩散能力和群落中种群竞争决定,HG处理下无芒隐子草空间分布的复杂性由放牧家畜选择性采食、随机游走践踏和种群本身的耐受能力决定。     

二〇二〇,我的盆景纪事

眼瞅着再过一周就要跨年了,于是强迫自己坐到电脑前,梳理记录一下今年发生的两件事——年后再写,就会失去"此时、我在"现场感。2020年,对我的盆景生涯格外重要,具分水岭意义。五年前,我曾写过一篇文字,记述了在盆景之路上遭遇的误区,其中一段是这样的:"因为不愿意走入大多数制作者所呈现出的简单与寡淡,所以在造型上倾向复杂、细密,于是,便有了眼前这满树的‘弯弯绕’,而这些繁复弯曲的枝条, 在今天的我看来,并未与桩体发生有机联系,尤其用相机将它们拍下,转为二维平面时,愈加凸显。     

项目教学法在FLASH二维动画教学中的运用

在这个经济科技高速发展的现代,出现了经济体系的多元化,这导致很多事物也向多元性方向不断发展。为了适应社会的发展,人们开始不断提升自身的技艺。曾有段时间在学生圈里流行着一个意识,多一份证书多一份保证。尽管有时有些荒唐,但倒也有一定的道理。这样的社会背景里,人们对于教学的方式也在不断地要求改变。以往的古板教学,已经不再适应这个社会。     

甲维·茚虫威防治玉米草地贪夜蛾的田间药效试验

为了验证10%甲维·茚虫威(鼎道)对草地贪夜蛾田间防效,我站在晚播夏玉米田进行了药效试验。结果显示,10%甲维.茚虫威SC(鼎道)30mL+4.5%高效氯氰菊酯EC50mL+助剂15mL对草地贪夜蛾的综合防治效果最佳,施药后10d的综合防效达100%。推荐在低龄幼虫期施用,施药时间选择在傍晚和清晨,加足水量,喷匀打透,对准心叶重点喷雾。