基于肌电信号控制的手臂助力器研制

为满足劳动者在丘陵山区工作过程中对助力和减负的要求,设计一种基于肌电信号控制的手臂助力器。该助力器由固定结构、测量控制系统、动力系统三部分组成,通过体表肌电传感器检测由中枢神经系统传递给人体手臂肱二头肌和肱三头肌的肌电信号(Electromyography Signals,EMG),判断小臂运动方式,从而单片机控制电机推拉杆辅助小臂进行运动。经过实验与实际测试,该助力器最大有效辅助提升43.27kg的重物,并能准确灵活地实现助力功能要求。     

真空复合轧制自磨锐割刀与其结合界面组织性能研究

采用真空复合轧制工艺，将3种钢板（GCr15、Q420、IF）轧制成梯度复合材料，对其结合界面处的微观组织、成分及硬度分布、抗剪强度进行了检测，并对梯度材料自磨锐割刀进行了田间试验。结果表明，不同板层界面处材料间相互咬合形成较为紊乱的冶金结合方式，界面处元素相互扩散形成过渡区，组织缺陷较少。结合界面处的抗剪强度均超过了国标要求，且断裂方式为韧性断裂，不同界面间存在较为平缓的硬度梯度变化。梯度材料自磨锐割刀后刀面、刀尖及刃口材料为GCr15钢，硬度高、耐磨性好，前刀面的硬度呈梯度变化，磨损均匀，作业过程中可始终保持刀尖前凸，刃口曲率半径变化较小，能够长时间保持刃口的锋锐性与再生作物的低损伤切割。田间试验结果表明，相同作业条件下，梯度材料自磨锐割刀耐磨性是市售割刀的3倍以上。     

“翻转课堂”创新型线上教育在研究生课程中的应用

通过研究翻转式教学方法、教学策略和教学内容,针对线上教学,开发相应学习资源,提出教学引导独立学习的有效改革措施,完善、提高创新型人才培养的质量。利用翻转课堂的教学模式,建立完善和牢固的知识体系,培养良好的创新能力和创新思维;同时提高教师的指导能力和科研能力。通过基于翻转课堂模式的创新人才培养研究,提高研究生教学水平,促进研究生培养水平的整体提高。      

循环淬火渗硼锤片表层硼化物层的脆性研究

用循环淬火的方法对两类渗硼粉碎机锤片表层硼化物层的脆性进行了对比，发现淬火时硼化物层受到拉应力的作用而发生龟裂,与渗硼层相比，硼铬稀土共渗层的脆性明显降低。用显微硬度压痕结合声发射法对脆性进行检测，以及两种渗硼粉碎机锤片的使用结果都证明了此结论。因此，循环淬火工艺可定性评价表面耐磨硬化层的脆性。     

深松犁减黏降阻研究综述

针对目前土壤深松技术中出现的耕作阻力大的问题,结合仿生技术和振动技术,总结基于解决这一问题的多种仿生深松犁和振动深松犁,对其减黏降阻效果进行分析和阐述,并提出提高深松犁的工作性能及发展方向的建议。     

基于uC/OS-Ⅲ系统全向型农业测控平台的设计与试验

针对目前农业移动平台的移动灵活性及工作稳定性差等问题,利用机器人运动学对Mecanum轮全向运动能力进行理论分析,研制了一种基于uC/OS-Ⅲ系统的全向型农业测控平台,用于搭载农业机器人在复杂的作业环境中实现全向移动和田间信息采集,减轻劳动强度,提高劳动效率。该平台分为五部分:机械主体部分、环境检测系统、控制系统、操作系统及动力系统;通过机器人运动学的分析与计算、Mecanum轮轮组系统与平台运动坐标系的映射关系分析,获得实现全方位运动的必要条件与最佳的轮组结构布局,进而实现了稳定迅速的全向移动能力;通过uC/OS-Ⅲ操作系统对任务进行管理和调度,实现运动平台对作业环境的温湿度、光照强度、定位信息的检测与反馈。最后进行了平台的整体实验与验证,结果表明该平台实现了全向运动并具有较高的工作稳定性。     

扰动下铡草机切碎辊负荷控制器设计与试验

为提高铡草机切碎作业的控制性能、作业质量及减小能耗,基于线性预测控制并结合铡草机切碎作业特点建立目标函数,由切碎运动学误差模型推导采样周期以解决控制鲁棒性,切碎动力学模型推导控制时域及预测时域以提高控制响应性,设计了铡草机切碎辊负荷控制器。Simulink仿真表明：经计算和回归优化选出的预测参数组采样周期、预测时域、控制时域为0.8、15、2 s时,其控制精度及鲁棒性最好、作业能力最大、对扰动的响应速度最快、抑制能力最强及能耗(9.27×10⁶ J)最小。现场试验结果表明：该优化预测参数组模型控制器,能够对铡草机切碎负荷有效跟踪控制,产品质量符合标准要求,同时实现了铡草机作业能力的提高,使系统控制响应更迅速,生产效率更高和单位作业能耗(1.382×10⁷ J)更小。该控制器参数模型建立方法为类属饲草作物收获机控制系统的设计提供了参考。     

农机铸件表面硼化物梯度耐磨材料的显微组织

铸造表面合金化工艺制备的合金层存在着硬度高,机械加工困难及合金层与基体结合强度较低而易剥落的缺陷,该研究针对这些缺陷进行研究,采用梯度成分设计原则,制备出不同组分及含量的梯度合金粉剂层膏块,在HT200铸铁件表面制备出硼化物梯度耐磨材料,对该材料的形成过程、微观组织及显微硬度进行了研究,发现该合金层由过渡区→中间耐磨层→表面铸铁烧结层3部分组成,中间层的微观组织为硼化物,其基体上散布着高碳铬铁颗粒,且颗粒粒径影响其与梯度材料的熔合性,并在实际农机铸铁件犁锺上进行了现场应用,结果表明,与未处理零件相比,犁锺使用寿命提高2.5倍以上。     

苍耳叶提取物对植物病原真菌的抑菌活性

采用生长速率法,测定苍耳叶提取物对21种植物病原真菌的最低抑菌浓度MIC及部分病原菌的抑制中浓度EC50,结果表明,苍耳叶提取物对21种植物病原真菌均有不同程度的抑制作用,其中对水稻恶苗病菌、玉米顶腐病菌、水稻稻瘟病菌及小麦根腐病菌活性较高,而对水稻纹枯病菌、黄瓜黑星病菌和黄瓜枯萎病菌活性较低;对葡萄白腐病菌、玉米顶腐病菌、小麦赤霉病菌、大豆镰刀病菌、玉米小斑病菌、甜瓜枯萎病菌、草莓灰霉病菌和瓜果腐霉病菌的EC50分别为0.003 0、0.004 4、0.006 0、0.006 9、0.007 3、0.014 9、0.015 8、0.043 3 g/ml.     

果园履带式多功能作业机的研制

针对我国果园多分布于丘陵山地等复杂地形和果园作业机具的配套率低的现状,研制了一种果园履带式多功能作业机。为了实现弥雾机、割草机和开沟机等作业装置的快速更换,在作业机后部设计了由液压油缸与挂接板组成的悬挂装置,提高了主机的配套率。在作业机的后方,采用液压马达带动双万向联轴器为作业装置提供动力,实现弥雾、割草和开沟等多种作业。为满足驱动行走与辅助装置工作的要求,设计了相应的液压传动系统。试验表明:该作业车最大爬坡度为28°,横向作业坡度为12°,喷雾作业效率为1.2hm~2/h,除草作业效率为0.6hm~2/h,开沟作业速度为2.8km/h,开沟深度与宽度为300mm×300mm。