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。     

“门当户对”的婚姻更幸福吗——以夫妻双方个人特征差距为视角

夫妻双方的年龄、受教育程度、收入以及户籍方面的差异会影响婚后的主观幸福感。夫妻双方的年龄差距越大，生活幸福感越弱，且这种影响更多地存在于男性和农业户籍人口中；夫妻双方的受教育程度差距虽然有利于女性主观幸福感的提升，却会恶化男性的主观幸福感；夫妻双方的收入差距越大，生活幸福感越强，且对于女性和农业户籍人口而言，收入差距对生活幸福感的影响更为显著；与夫妻双方都是农业户籍相比，夫妻双方都是非农业户籍的幸福感更强。夫妻双方的个人特征差异对婚后主观幸福感的影响存在性别与户籍差异。     

改进SSD的灵武长枣图像轻量化目标检测方法

针对加载预训练模型的传统SSD（Single Shot MultiBox Detector）模型不能更改网络结构，设备内存资源有限时便无法使用，该研究提出一种不使用预训练模型也能达到较高检测精度的灵武长枣图像轻量化目标检测方法。首先，建立灵武长枣目标检测数据集。其次，以提出的改进DenseNet网络为主干网络，并将Inception模块替换SSD模型中的前3个额外层，同时结合多级融合结构，得到改进SSD模型。然后，通过对比试验证明改进DenseNet网络和改进SSD模型的有效性。在灵武长枣数据集上的试验结果表明，不加载预训练模型的情况下，改进SSD模型的平均准确率（mAP，mean Average Precision）为96.60%，检测速度为28.05帧/s，参数量为1.99×106，比SSD模型和SSD模型（预训练）的mAP分别高出2.02个百分点和0.05个百分点，网络结构参数量比SSD模型少11.14×106，满足轻量化网络的要求。即使在不加载预训练模型的情况下，改进SSD模型也能够很好地完成灵武长枣图像的目标检测任务，研究结果也可为其他无法加载预训练模型的目标检测任务提供新方法和新思路。     

基于部分亲和场的行走奶牛骨架提取模型

在奶牛关键点预测的基础上,通过点、线重构奶牛骨架结构,可为奶牛跛行检测、发情行为分析、运动量估测等提供重要参考。本研究基于部分亲和场,以养殖场监控摄像头拍摄的视频为原始数据,使用1 600幅图像训练了奶牛骨架提取模型,实现了奶牛站立、行走状态下关键点信息和部分亲和场信息的预测,并通过最优匹配连接对奶牛骨架结构进行准确提取。为了验证该模型的性能,采用包含干扰因素的100幅单目标奶牛和100幅双目标奶牛图像进行了测试。结果表明,该模型对单目标行走奶牛骨架提取的置信度为78.90%,双目标行走奶牛骨架提取的置信度较单目标下降了10.96个百分点。计算了不同关键点相似性(Object keypoint similarity,OKS)下的模型准确率,当OKS为0.75时,骨架提取准确率为93.40%,召回率为94.20%,说明该模型具有较高的准确率。该方法可以提取视频中奶牛骨架,在无遮挡时具有高置信度和低漏检率,当遮挡严重时置信度有所下降。该模型的单目标和双目标图像帧处理速度分别为3.30、3.20 f/s,基本相同。本研究可为多目标奶牛骨架提取提供参考。     

旋转编码器在回转体回转角度测量中的应用

针对回转体回转角度测量的实际情况，研制了新型回转体回转角度测量仪。该测量仪是以光、机、电为一体的旋转编码器作为传感器，测量回转体的回转角度。这种测量输出的信号为数字信号，克服了零漂、测量准确度低等缺点，提高了测量的准确度和可靠性。     

GIS中目标选取算法的研究

本文分别对点，线及多边形的选取算法进行了研究。在点状团元选取中，以绝对距离代替通用的平方根距离，提高了选承效率，对于线状团元的选取，定义了一种运算量较小的点到曲线的距离，同样提高了选取效率。为了提高多边形的选取效率，对常用的判定一个点是否为多边形内点的“半直线“方法进行改进，得到了一种运算量较小的算法。     

教学资源类网站用户行为跟踪的实现

本文通过教育教学类网站的跟踪,主要对用户所访问的网页、及其对所含对象的时间与频次数据的分析,将收集到的数据以图表的形式呈现给网络课程开发人员,使其对教学网站进行优化,方便教育资源使用者学习。     

基于微观视角下旅游发展对农户家庭福祉的影响研究——以大别山区为例

通过农户访谈,运用多指标评估法对景区农户福祉的变化进行分析。研究表明,2014年各村庄福祉存在明显的空间差异,旅游服务业发展好的村庄居民福祉明显高于未参与的村庄;各福祉要素中,安全、人际关系和基本生活条件3项福祉要素的空间差异较小,其他要素空间差异较大;2004-2014年,研究区圣人堂村居民福祉从49.35增长到59.06,增长率为19.68%,增长幅度较为显著,各指标中变化最显著的是人均收入和耕地状况,其中人均收入呈现正增长,耕地状况呈现负增长;在此基础上提出相关对策建议,以期提高和巩固农户福祉水平。     

农业重量物装卸机械应用现状及发展趋势

分析了目前国内外普遍采用的重量物装卸机械的应用及研究现状,介绍了它们各自的特点,并指出存在的问题,展望了未来农业重量物装卸机械的发展趋势。