苹果采摘及分拣一体化机械设计

为了减轻果农在采摘与分拣果实过程中的工作量,解决采摘过程机械化程度低的问题,针对中小型果园,在气压传动与机械结构的基础上,研制了一种针对高空水果(苹果为主)采摘及分拣一体化装置。此装置由夹取机构、伸缩机构、动力输出装置和分拣装置四部分组成。利用单作用气缸控制夹取机构实现摘水果,利用双作用气缸实现装置的伸缩,通过动力输出装置为气缸提供气源,利用分拣装置实现水果的分拣。     

偏心切割式苹果采摘装置设计与试验

苹果采摘是苹果生产作业中最耗时费力的环节,实现苹果快速采摘是现代化采摘作业的重要途径。本研究设计的偏心切割式苹果采摘装置主要由偏心式采摘头、可拆卸伸缩杆和缓冲下落通道3部分构成:偏心式采摘头采用刀片偏心旋转实现果柄的切割;伸缩杆采用可拆卸设计,实现不同高度苹果的采摘;缓冲下落通道采用内置缓冲布条的布制通道构成,以防止苹果在跌落过程中的损伤。在西北农林科技大学北校区园艺场随机选择5棵苹果树进行了采摘性能田间采摘试验,共采摘苹果150个。试验结果表明:该装置的采摘成功率为92.00%,苹果采摘受损率平均为4.70%。该苹果采摘装置的设计与试验为其它同类型的水果采摘装置的设计与改进提供了参考,有利于提升辅助人工的水果采摘装备研发水平。     

果蔬自动化采摘执行装置的设计与研究

针对传统刚性机械手在果蔬采摘过程中出现的驱动电机数过多、气源不便于携带等应用性问题,设计了由驱动模组、固定与切换模组和抓取模组3部分组成的果蔬自动化采摘执行装置。通过驱动模组的旋转电机配合切换结构,实现抓取模组绕着转轴整体旋转和抓取模组自体式旋转两种模式之间的切换,完成执行装置的位姿调整。同时,通过伸缩电机控制抓取爪的联动开合,取代传统的气动夹爪,实现对作业对象抓取。      

热切割苹果采摘设备研究

针对人工采摘效率低、成本高、所需劳动力数量多等问题,文章设计一种热切割苹果采摘设备。设备主要由驱动模块、传感器模块、传动模块、末端执行器模块组成,并采用热切割方式进行切割,具有智能采摘的特点,并能提高效率,降低苹果采摘成本。     

基于不完全齿轮传动的新型高枝水果采摘器

为了适应高枝水果的采摘需求,克服人工采摘劳动强度大、效率低、采摘成本高,且采摘过程人身安全存在隐患等弊端,研制了一种高枝水果采摘器,主要包括切割装置、复位装置、基板、框架、网兜、伸缩杆、手柄和切割驱动装置。采摘方法为:①手柄远程控制切割装置(刀头机构)复位;②刀头定位于切割果柄作业区,果柄触碰切割装置的触发杆;③触发杆带动切割装置切割果柄;④水果引流至地面。采用杠杆传动、弹簧复位、齿轮传动、不完全齿轮等机构,通过触发杆使弹簧回缩蓄能,产生剪切力,实现果柄的自动触发切割与无损采摘,达到采摘省力的目的;巧妙利用不完全齿轮的啮合与非啮合状态,实现切割机构的远端复位。采摘过程简单、省力、高效,且可连续作业,成本低廉,适用于苹果、梨、桃、桔子等近球形类高枝水果采摘,可为众多的小果农提供实用的采摘作业方案。     

一种水果采摘机的结构及功能设计

本水果采摘机包括机座、电机、调节机构、采摘机构、放置机构。其中调节机构包括支撑柱、旋转台、双摇杆机构和液压杆,采摘机构主要是由机械手构成,机座上设置有调节机构,可以将水果采摘机构送到需要采摘的水果下面,套住苹果,液压伸缩杆收缩,将水果拉扯下来,齿轮反向转动机械手张开,再移动水果采摘机构到另外需要采摘的水果下面继续采摘。本设计提供了一种水果采摘机,能实现自动连续的采摘水果,采摘效率高,最大程度避免了采摘过程对苹果的损害,尤其适合离地面较高而且人无法采摘的苹果。     

可适应性苹果辅助采摘装置研制

为改进现有苹果采摘方式，提升采摘效率，设计并制作了一种可适应性苹果辅助采摘装置，包括可变式采摘模块、分选与收集模块以及视频辅助模块。采摘试验表明，在保证采摘质量的前提下，可适应性苹果辅助采摘装置的采摘效率约是常规手工采摘的1.8倍。      

振动式马铃薯挖掘装置关键部件设计

当前马铃薯收获机的主要挖掘方式为采用固定式挖掘铲实现一维强行破土切削,其普遍存在切削挖掘阻力大、能耗高、铲尖磨损严重等问题,故设计一种振动式马铃薯挖掘装置,采用四杆机构实现水平方向的振动,采用偏心轮机构实现竖直方向的振动。工作时,由拖拉机后输出轴提供动力,经变速箱实现变速和换向后传递给输出轴,输出轴通过链传动带动安装有链轮的主轴旋转,主轴端部安装有偏心轮,通过偏心轮机构的旋转实现竖直方向的振动,另一方面偏心轮通过连杆与四杆机构相连,四杆机构以机架的四个铰接点为转动中心,实现竖直方向的振动挖掘。通过田间试验,验证装置工作性能的稳定性以及可行性,试验结果表明:该机明薯率≥95%,挖净率≥98%,破皮率<3%,能够满足马铃薯的收获要求,可为后续马铃薯收获机械的设计提供一些理论依据。     

便携式苹果采摘器的研究

本产品以个人辅助采摘苹果为主,本着省力、方便、快捷的遵旨,其结构采用间接驱动方式,利用电动机产生回转运动然后通过运动传递装置将回转运动转化为直线运动。通过按下装置按钮使电机实现正转利用丝杠和螺母将升缩杆伸出至苹果合适位置,三爪随杆的继续伸出实现闭合将苹果抓牢,然后按下装置按钮使电机实现反转将苹果摘下,随伸缩杆收回至极限位置通过顶芯将三爪顶开使苹果通过果兜输送至采摘篮当中。     

苹果采摘机器人无线数据传输系统

针对解决苹果采摘机器人众多传感器数据采用有线传输,数据线纷繁杂乱、检修不便等问题,以及其直动关节在伸缩过程中对末端执行器传感器数据线容易扯断纠结等具体情况,设计了传感器无线数据传输系统。首先对苹果采摘机器人无线数据传输进行了整体设计,对无线通信模块电路、USB通信电路进行了选型设计,同时设计了部分传感器的信号调理电路;其次为了无线数据实时、可靠的传输,在方法上采取了质效控制措施,并制定了数据传输协议,然后进行了无线数据传输的程序设计,最后通过测试结果验证了传输协议的健壮性,数据传输的高效性,并根据测试结果与系统开销之间进行协调,选取了最优设置参数。该研究为采摘机器人及其他农产品生产机器人数据传输提供了一种无线实现方式和新的实现方案。     

长春市农民可持续增收影响因素及其对策

“三农”问题一直以来是长春市经济工作的重中之重,农民增收问题是影响长春市稳定和经济持续发展的关键问题。该文对实地调研所得的数据进行综合分析,根据长春市农民收入现状,究其根源,探讨影响长春市农民增收的主要因素,并在此基础上对如何建立农民可持续增收长效机制提出对策建议。      

基于Kinect的机器人抓取系统研究

智能抓取搬运机器人能够高效、可靠地完成各种搬运任务,降低工作人员的劳动强度,精准的物体定位是机器人执行搬运任务的基础。本文研究了基于Kinect的机器人抓取系统,可实现物体的类别检测、物体定位及机器人抓取任务。抓取系统由3个子系统(物体检测系统、物体定位系统及机器人抓取系统)组成。首先利用Kinect采集的物体图像信息训练单次多盒检测(Single multi-box detection,SSD)模型,然后根据SSD模型对物体的类别进行检测,得到物体在图像中的边框,并获取边框中物体像素坐标和深度,接着通过Kinect相机手眼标定法将像素坐标和深度转换到机器人基坐标系中,实现物体的定位,最后通过机器人逆运动学求解关节角,驱动机器人运动完成抓取搬运任务。对机器人进行了物体的定位和抓取实验,实验结果表明,物体的定位误差较小,物体抓取搬运实验的平均成功率达到97%,满足物体的抓取搬运需求。     

考虑流固耦合的槽罐车横向稳定性分析

针对槽罐车由于罐内液体晃动引发的车辆横向失稳现象,以两轴小型槽罐车为研究对象,根据势流理论建立罐内液体的流体方程,应用伽辽金法进行求解,分析了罐内液体对槽罐的动量及动量矩描述方法。结合车辆底盘的侧向动力学特性,应用拉格朗日方程建立了考察槽罐车横向稳定性的8自由度动力学模型。通过MATLAB数值算例分析了转向系阶跃输入及双移线工况下罐内液体晃动对车辆横向稳定性的影响,应用动压力、横摆角速度、侧倾角及横向载荷转移率等指标对车辆响应状态进行评价,并根据相关结论提出了改善车辆横向稳定性的技术措施。     

借鉴外地先进经验 促进农业综合开发——赴东北农业综合开发考察报告

2007年9月21～29日。山西省晋城市农业综合开发局组织科级以上干部和四个县农业综合开发局局长,先后对长春、哈尔滨农业综合开发进行了考察学习。长春市、哈尔滨市高标准实施农业产业化项目。精心打造国家农业科技园区,给参观考察者留下了很深的印象,值得借鉴和学习。     

工艺工作如何为“三上一提高”服务

介绍了1982年以来长春拖拉机制造厂所做的工艺工作及其效果,包括迅速调整产品结构,加强工艺管理,实现产量、质量同步提高,以及用新技术改造落后工艺模式的设想等。     

保护性耕作技术应用成效机理与关键环节研究

该文从5个方面着重分析了应用保护性耕作技术的主要成效,并对取得的效应从技术机理上做了分析。针对保护性耕作规模应用的关键环节技术问题,进行了实践研究。对今后在长春市进一步推广保护性耕作具有一定的指导意义。      

按寿命周期规划新产品的开发

每一个产品都有其开发期、投入期、成长期、成熟期和衰退期,本文分析了长春拖拉机厂产品开发工作的状况,并提出了该厂按寿命周期规划新产品开发工作的观点,以期保持工厂的产品能满足用户多方面的需要。     

玉米高光效膜下滴灌试验研究

通过在长春地区进行的田间试验,研究玉米高光效膜下滴灌种植模式与常规种植模式对玉米生长发育的影响。结果表明:高光效膜下滴灌种植模式不仅使玉米增产增收,还能缩短生育期及改善玉米各阶段的动态生长指标。同时,针对试验中的高产灌溉制度,结合作物动态生长模型优化了高光效膜下滴灌的灌溉制度,用以指导田间管理。     

粮食主产区耕种收机械化水平问题探讨

分析了现阶段长春市耕、种、收机械化发展水平现状,阐述了农业机械化水平对提高农业劳动生产率等方面的积极作用,着重剖析了在推进耕、种、收机械化进程中存在的问题和差距,并提出了加快提升粮食主产区耕、种、收机械化进程的措施建议。     

吉林省中部地区水稻土主要肥力指标的主成分分析

通过对吉林省中部地区的九台、永吉、德惠、榆树、长春水稻土17种主要肥力指标所进行的相关性分析表明,各样点除pH外,其他指标均达到了极显著水平。全Zn含量较高,Ca、K含量较低,其他元素含量中等,其中,全Zn含量分别高于世界、中国、吉林省平均含量的41.38%、4.80%、8.48%;K含量分别低于世界、中国、吉林省平均含量的1.14%、27.96%、30.52%。通过多变量的主成分分析,确定出3个主成分性状:第一主成分为Mg和N,以榆树水稻土为代表;第二主成分为Zn和P,以德惠水稻土为代表;第三主成分为Ca和Zn,以长春水稻土为代表。说明吉林省中部地区水稻生产应增施K肥和有机肥,同时注意Zn肥的配施。