大空间运动3-RRRU并联机器人运动学标定与误差分析

并联机器人具有高速、高刚度和大负载等明显优势,被广泛应用到农业和工业领域,但多关节导致该类机器人控制精度不高。针对大空间运动3-RRRU并联机器人的运动学建模和误差标定方法展开了系统、深入研究。综合应用DH法和空间矢量法建立了机器人的运动学模型,在此基础上,借助偏微分理论推导并建立机器人的误差模型;应用激光跟踪仪进行不同轨迹下机器人的空间位置数据采集,对一般遗传算法进行改进,以等步距搜索策略实现主要遗传算子的优化,并通过全局数值寻优获取机器人的误差补偿数据,完成标定和补偿工作。实验表明：基于直线标定方式,补偿后直线轨迹跟踪误差控制在0.14～1.34mm,但不适用于曲线轨迹补偿,其实测补偿后的最大误差高达5.08mm。曲线轨迹标定精度高于直线轨迹标定,补偿后将直线和曲线两种路径下的最大误差分别降低至1.18mm和1.56mm。该标定方法自动化程度高,适用于含有大量关节并联机器人的误差标定工作。     

河西地区适宜种植水果萝卜品种的筛选

【目的】在河西地区引进 8 种国内优质的水果萝卜,筛选适宜当地种植的水果萝卜品种,为新品种选育、种质资源创新和新品种推广提供理论依据。【方法】选取适宜鲜食的 8 种水果萝卜品种（七星、华懿水果萝卜、潍县萝卜、串心红、苹果脆、申萌脆梨、醉红和君川景福,依次编号为T1~T8）为试材,测定叶长、叶宽、最大展幅、地上部根长、根粗,气孔导度（G_s）、净光合速率（Pn）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）、叶绿素含量SPAD值、水分利用效率（WUE）,以及可溶性固形物、维生素C、可溶性糖、粗纤维含量和产量等指标,结合感官评价法对水果萝卜品质进行综合评价。【结果】8种水果萝卜出苗率有差异,出苗最早的为T2;8种水果萝卜果实发育时间为40~48 d,生长势和整齐度表现良好;植株生长性状存在丰富的多样性,T7地上部根最长,T2根最粗,T7叶长和叶宽显著高于其余品种（T6、T8叶宽除外）;T2叶片P_n、G_s、C_i、T_r、SPAD表现最好;WUE呈先升后降的趋势（除T8外）;不同品种风味品质的感官评价综合得分为15.50~22.31,T2最高;不同品种可溶性固形物含量为7.06~10.29 mg/g,维生素C含量为9.75~15.23 mg/hg,可溶性糖含量为4.83~9.16 mg/g,粗纤维含量为12.27%~18.87%;T2的单根质量、小区产量和单位面积产量最高,较T7分别显著增加73.00%,55.05%和54.21%。【结论】引种河西地区后,8种水果萝卜品种农艺性状和果实品质表现出丰富的多样性,其中T2的综合得分和产量最高,适宜作为河西地区水果萝卜种植及种质创新的材料。     

设施黄沙基质栽培对草莓生长及产量品质的影响

以'甜查理'和'红颜'2个设施主栽草莓品种为试材,采用黄沙起垄栽培模式,以传统土壤起垄栽培为对照,建立设施草莓黄沙基质水肥一体化技术体系,研究设施黄沙基质栽培对草莓植株生长、叶片光合特性及果实产量品质的影响,以期为设施土壤连年重茬种植、土传性病害多发引起的连作障碍、草莓产量品质下降等问题提供参考依据.结果 表明:以黄沙为栽培基质结合水肥一体化设备栽培草莓,整个生育期内草莓长势良好.在成熟期,2个草莓品种在黄沙栽培条件下的叶片数、叶柄长、地上地下部干鲜质量显著高于土壤栽培;'甜查理'和'红颜'草莓叶片的SPAD值均在开花坐果期达到峰值,且黄沙栽培显著高于土壤栽培5.91％和6.83％,在开花坐果期,黄沙栽培的'甜查理'和'红颜'草莓叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均显著高于土壤栽培8.33％、56.52％、5.91％、17.50％和8.490％、54.55％、5.350、20.62％;从产量品质来看,黄沙栽培的'甜查理'和'红颜'草莓果实横径、产量、果实可溶性固性物含量分别较土壤栽培显著增加了28.29％、26.69％、29.82％和26.18％、20.79％、26.02％.综合得出,设施草莓黄沙起垄栽培模式可就地利用黄沙作为栽培基质种植草莓,是一种能够促进草莓植株生长、增产效果较好的设施无土栽培模式,适宜在河西戈壁沙漠区设施草莓高产栽培中推广应用.     

甘肃引黄灌区玉米灌溉制度研究现状与发展趋势探析

【目的】甘肃地区玉米种植面积较大,是当地最主要的农作物之一,但是由于甘肃地区气候与地理环境的影响,当地整体降雨量较低且缺乏灌溉水源,甘肃引黄灌区的水资源供需矛盾日渐尖锐,枯水年份在玉米用水高峰时间段的供水总量严重不足,做好灌溉制度的优化设计工作刻不容缓。【方法】课题组简要阐述了甘肃引黄灌区玉米灌溉制度优化研究的重要性,并对当前甘肃引黄灌区玉米灌溉制度的现状进行了分析,分析了目前玉米生育期不同阶段的需水情况和灌溉水量阶段分配次序。【结果】得出并汇总了甘肃引黄灌区玉米各剩余阶段敏感指数和甘肃引黄灌区主要作物适合的净灌水定额,同时总结了当前甘肃引黄灌区玉米灌溉制度存在灌溉制度不够科学、灌溉设施存在问题等弊端。【结论】灌溉制度的优化对于甘肃引黄灌区玉米种植具有重要的作用,是影响玉米产量与质量的关键所在。据此提出了甘肃引黄灌区灌溉制度的发展趋势与一些优化措施,希望能够为甘肃引黄灌区玉米种植提供一定的借鉴与帮助,实现农业现代化与可持续发展目标。     

武威地区日光温室黄瓜黄沙栽培适应性研究

为筛选适宜武威地区日光温室黄沙栽培的黄瓜品种,以引进的8个黄瓜品种为试材,当地"天美1号"为对照,比较植株的生长性状、光合特性及果实产量性状等差异.结果表明,黄沙栽培下"翠玉""津研4号"品种的生物学性状指标和光合指标显著高于对照,"DQB"和"DGQ2"的生长指标显著低于对照,其余无显著差异;从产量品质看,"津研4号"和"翠玉"产量优势显著,产量较对照显著增产8.56％和4.24％,其余品种与对照无显著差异.可见,"翠玉""津研4号"2个品种生长势好、光合能力较强,产量优势显著,口感脆甜,故推荐"翠玉"和"津研4号"2个品种在甘肃武威地区日光温室黄沙栽培种植.     

戈壁沙漠温室西瓜黄沙基质水肥一体化高产栽培技术

针对河西戈壁设施西瓜产量及品质下降等问题。就地取材,使用黄沙作为栽培基质,可有效防止土传病害、盐渍化问题的发生。河西戈壁面积辽阔,沙漠资源丰富,为河西戈壁沙漠农业的发展提供了得天独厚的有利条件,在河西戈壁应用黄沙基质水肥一体化栽培技术,可实现设施蔬菜作物的高产优质。该研究以具有高附加值的西瓜作为研究对象,从茬口安排、品种选择、定植前准备、移栽定植、覆膜、定植后管理及采收7个方面详细介绍了戈壁沙漠温室西瓜黄沙基质水肥一体化高产栽培技术,为该技术在河西戈壁地区的推广应用提供技术支撑。     

甘肃引黄灌区小麦灌溉制度研究现状与发展趋势探析

制定合理的灌溉制度和控制适宜的土壤水分条件是节约水资源、促进农业可持续发展的重要途径之一。甘肃省属于小麦主产省份,但该地区自然降雨分布不均,而小麦属于高耗水作物,水资源缺乏成为甘肃引黄灌区小麦生产的主要限制因子。基于此,课题组围绕甘肃引黄灌区小麦灌溉制度研究现状,分析了小麦需水规律及高效节水灌溉制度,并从小麦生长发育需水量及需水时间控制机制研究、小麦干旱发生发展情况与致灾临界气象条件研究、极端干旱情况下小麦脆弱性诊断及适应性管理三个方面阐述了小麦灌溉制度研究发展趋势,以期为农业水管理精准化提供参考。研究结果表明,为实现小麦高产及节约用水,应科学制定小麦的灌溉制度,进行适时、适量灌溉,为小麦生产创造合理的群体结构,提高水资源利用效率,从而达到节水、高产、高效、稳产的目标。     

黄瓜果刺大小遗传分析

以大果刺黄瓜自交系CNS5和小果刺黄瓜自交系RNS4为亲本,构建P_1、F_1、P_2、B_1、B_2和F_26世代群体,利用主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析法,对连续两季的黄瓜果刺大小的表型值(基座直径)进行遗传分析,以探究黄瓜果刺大小性状的遗传规律。结果表明,黄瓜果刺大小的遗传符合C-0模型,即加性-显性-上位性多基因混合遗传模型。多基因加性和显性效应均为正向,基因上位性效应累计为正向。2016~2017年连续两季F_2群体中多基因遗传率分别是79.21%和71.25%,相对较高,环境效应分别为20.79%和28.75%,影响较小。在基因定位策略上,选择高代回交群体效果会更好。     

高原地区羊肚菌日光温室高产栽培技术

针对甘肃高原地区的自然地理、气候条件以及羊肚菌栽培过程面临的问题,在多年探索实践基础上,总结了高原地区利用日光温室高产栽培羊肚菌的技术,为羊肚菌人工栽培和推广提供参考。     

柔性并联机器人非线性摩擦动力学建模与速度规划

为了实现柔性并联机器人的高速、高精度控制,基于HensensKostic理论,计入关节非线性摩擦力建立了Lagrange动力学误差模型,测试了补偿前后机器人的单点定位误差。基于机构最大速度和加速度约束条件,分析了S型和常用T型2种速度规划算法下机器人的位置误差和速度性能。仿真结果表明:T型速度规划位置和速度跟踪最大误差为78.1μm和11.4 mm/s,而S型速度规划分别是37.8μm和3.72 mm/s,且2个终止点定位误差仅为8.1μm和8.9μm;速度性能方面,S型速度峰值误差变化最大仅为1.74 mm/s,远小于T型速度规划的6.88 mm/s。可见,在高速下S型速度规划算法保证了较高的位置跟踪精度尤其是定位精度,速度尖峰突变小且整体曲线相对平缓,大幅提高了速度跟踪精度和运动平稳性,更易于实现机器人高速、高精度平稳控制。实验测试了机器人连续运动下定点位置误差,仿真所得位置误差小于实测数据,存在100μm左右的误差,但所得结论一致,验证了仿真分析的有效性。