足式机器人稳定性判据

足式机器人在步态复杂或地形崎岖的环境中能高效、快速地完成预设任务,应具备优化的步态规划算法、稳定裕度高、反应灵敏等特点,其中稳定步态尤为重要。通过对足式机器人的静态、动态稳定性方法的对比与分析得出,重心投影法和规范化的稳定边界法适用于平坦的地面;静态稳定边界法、纵向稳定边界法和能量稳定边界法适用于坡地;力-角法和零力矩点法既适用于平地又适用于坡地,并对这些方法在足式机器人稳定性研究中的理论进行展望。足式机器人稳定性判据可为机器人行走特别是农业机械行走机构设计和研究提供有利参考。     

仿蛛网农田无线传感器网络抗毁性量化指标体系构建

为解决传统抗毁性量化指标无法准确描述网络组件失效的耦合关系和全局作用,难以有效归纳、继承蛛网抗毁性机制与规律的问题,该文提出了一套基于节点平均路径数和节点、链路平均使用次数的人工蛛网模型抗毁性量化指标体系,评测失效网络组件的全网影响度和权重等指标。仿真试验表明该指标体系可有效量化评价不同规模的人工蛛网模型的抗毁性,测评各网络组件的抗毁性权重占比,其中,节点、弦链、辐链分别占50%、39.44%、10.56%,同时与传统抗毁性量化指标相比,该文提出的指标具有独特的优势。田间试验结果表明节点遭受不同程度损坏时,仿蛛网部署仍可通过备用链路进行数据传输,相较非交叠分簇部署、栅格部署具有更优的抗毁性。人工蛛网模型抗毁性量化分析可为优化农田无线传感器网络部署,实现规模化可靠应用提供参考。     

果园采摘机械手研究现状综述

果园采摘机械化是实现解放劳动力,提高作业效率的有效手段。为此,阐明了水果采摘机械的意义,介绍了国内外机械手采摘的发展现状,总结分析了机械手的分类方法。同时,对比不同类型机械手优缺点,对果园采摘机械手的发展进行展望。     

山羊坡地行走躯体质心运动轨迹研究

为解决丘陵山区农业机械行走的稳定性问题,基于仿生学方法,利用PCC软件测量、ORIGIN软件描点绘图等方法,获取山羊在不同坡地行走的躯体质心运动参数;通过MATLAB软件计算拟合,得到躯体质心变化曲线。研究结果表明:在试验研究范围内,山羊在不同坡地行走时的周期均在0.5~1.0s之间;躯体质心的"位移-时间"和"水平位移-时间"曲线均呈线性关系;"竖直位移-时间"的变化规律是先增大后减小,且在30°时,竖直位移达到最大;竖直位移与水平位移的比值在-1~1.5之间,躯体质心在x=0附近上下来回波动,并呈周期性。该研究验证了四足仿生机构稳定行走过程,揭示了山羊坡地行走时躯体运动对平衡的影响机理,为丘陵山区小型农业机械稳定行走提供了研究基础。     

新工科视域下农业工程研究生仿生创新思维培养与实践

目前农业工程研究生的课程学习大多满足于学分的完成，课程学习兴趣不高，且大多研究集中在导师的课题研究和个人科研成果的完成，缺乏在新工科背景下科技创新能力的培养和提升，该文在研究生课程设置、内容设置、教材出版和课题设置等方面增加仿生相关课程及创新内容，并在教学实践中逐步实施，取得了显著成效。培养实践表明，仿生创新思维培养与实践激发研究生学习和科研兴趣，拓展课题研究创新思路和方法，取得了良好的学习成效，为农业工程研究生的人才培养提供了新思路和新方法。      

大学生提前参与科研项目实践培养模式

目前大学生的科技创新能力培养越来越受到高校和教师的重视，大学生参加导师课题组讨论、创新创业竞赛、学术会议、博览会和项目汇报等工作，并在科研项目实践中逐步实施，取得了显著成效。培养实践表明:大学生提前参与科研项目实践，学习积极性和学习效果明显加强，学生的获得感明显增强，且通过项目实践，培养了学生科研能力和团队协作意识，拓展项目研究创新思路和方法，为高层次人才培养提供了新思路和新方法。      

农业工程研究生创新创业型人才培养模式

基于目前高校在农业工程研究生培养方面存在的问题，从学生培养、导师能力提高和培养方案的修订等方面提出了一系列措施，并将其应用于教学实践中。实践表明，学生的创新创业能力明显提高。      

麦玉两熟作物田间作业机具选配模型构建

为解决农机用户缺乏科学合理的农业机械选型方法指导,造成麦玉两熟制田间作业机械存在选型不合理的问题,该研究首先通过现有的国家与行业标准构建选型评判指标体系;其次基于改进的模糊综合评判法建立选型评判模型,运用主观权重与客观权重结合的方法克服以往单一赋权方法无法同时兼顾各指标主客信息的弊端,获得评价体系中的各个指标权重值;最...     

山羊蹄底部非规则曲面仿生形貌数学模型构建及验证

山羊蹄底部非规则曲面形貌是影响山羊在崎岖路面稳定行走的关键因素之一,研究山羊蹄底部曲面特征将有助于将其这一优越特征应用到仿山羊农业四足行走机器人上,以解决目前农业四足行走机器人在崎岖地面上行走稳定性差的难题。该研究选取6个月的雄性波尔山羊蹄,采用三维立体扫描仪获取山羊蹄点云数据,并导入Geomagic Studio软件中进行点云去噪声、采样、封装、表面处理,得出山羊蹄的精确曲面,进行曲面偏差分析,最后根据山羊蹄偶型结构把山羊蹄底部曲面划分为2部分,利用Catia软件中的Digitized Shape Editor模块,对2个曲面的密集点云进行过滤,保留曲面形貌的特征点,并导出2个区域特征点云三维坐标数据。运用Matlab软件中的cftool工具箱对特征曲面的点云三维坐标数据进行3次多项式拟合,分别得到2个曲面的拟合方程、残差平方(SSE)、均方差(RMSE)和决定系数R2,研究结果表明:山羊蹄曲面标准偏差为1.402 2 mm,山羊蹄底部左侧曲面拟合残差平方(SSE)是359,均方差(RMSE)是0.792 9,决定系数(R2)是0.988 9;山羊蹄底部右侧曲面拟合残差平方(SSE)是256.2,均方差(RMSE)是0.7253,决定系数(R2)是0.987 9。对构建的数学模型进行验证发现,模型的拟合值与实际值的相对误差最大值分别为8.63%和9.58%,相对误差均值分别为4.32%和4.73%,相对误差均值能满足工程设计允许的误差范围±5%,验证了模型的有效性,实现了山羊蹄底部非规则曲面由生物模型到数学模型的转化。该研究为将山羊蹄底部曲面形貌进行仿生学应用奠定了理论基础,并为利用仿生学技术研究农业四足行走机器人提供参考依据。     

基于主成分分析的河南省农业循环经济发展评价研究

从社会、经济、资源、环境4个方面构建了河南省农业循环经济发展评价指标体系,并采用主成分分析法对河南省1991—2010年的农业循环经济发展状况进行了综合评价.结果表明,近20年来河南省的农业循环经济发展水平呈稳定上升趋势,与实际相符合,该方法具有一定的科学性.