播种机漏播补种系统设计——基于ZigBee无线传感网络

为了降低播种机的漏播现象,提高播种机械作业的质量和自动化水平,提出了一种新的漏种补播系统,并利用Zig Bee无线传感网络设计了播种机作业状态的远程监控平台。该系统以51单片机为控制核心,在排种器上设计了漏报监测的红外线传感器,当监测到漏播时可以通过单片机控制偏心电机的振动,实现再次补种;利用Zig Bee无线传感网络,可以对故障进行远程报警。为了验证该系统的可靠性,对试验样机进行了测试,结果表明:对于1d Bm的信号,在远处通讯距离可以延长接近100m,其通信性能较好,播种机的漏播率较低,在漏播后的补种率非常高,达到了98%以上,从而大大提高了播种机的作业效率和质量。     

气吸式播种机质量监控系统设计——基于ZigBee无线传感网络

针对气吸式播种机常出现的漏播和重播现象,在ZigBee技术和单片机的基础上提出了一种新的气吸式免耕播种机的质量监控系统,并对播种机的核心部件排种器进行了结构优化设计,制造了试验样机。播种质量监测系统以STC89C51单片机和ZigBee无线模块为主要部件,结合红外线传感器和涡流位移传感器对漏播和重播数据进行采集,实现了振动台的自动化控制和远程报警功能,以及LCD12864液晶对监测参数的实时显示。通过对播种机的大量测试,得到了不同播种机行进速度的排种质量曲线,由测试结果可以看出:排种质量监测系统可以成功地对漏播率和重播率进行监测,且遗漏监测的次数很少,排种和漏播播种率的精度较高,达到了精密播种机的设计标准。     

基于3DS MAX动画创作技术的拖拉机外形艺术设计

为了提高大型拖拉机外形设计的美学性能,设计出能够满足使用者的生理、心理和审美需求的产品,提升拖拉机的市场竞争力,对大型拖拉机设计中的人性化美学要素进行了分析和研究,并将3DS MAX软件引入到拖拉机的外形艺术设计过程中,从而提高了设计效果和设计效率。为了验证方案的可行性,在对3DS MAX软件功能进行分析的基础上,利用人性化美学设计原理,对拖拉机前盖的材质进行了选择,并利用3DS MAX色彩的漫射渲染功能对前盖进行了色彩设计。结果表明:采用3DS MAX动画创作技术设计出的拖拉机前盖外观具有较好的动感,能更好地体现拖拉机的运动学和现代化气息,对于设计出符合消费者审美需求的拖拉机具有重要的意义。     

基于GPS移动节点Ad Hoc网络的准直行走播种机设计

精准农业要求在播种、施肥和收割作业过程中都达到精准控制,要求机具具有高效节能的特点,而准直行走是关键,据此提出了一种基于GPS和移动节点Ad Hoc网络的准直行走播种机设计方法。该方法采用GPS接收器来接受基准偏差,并利用移动节点来组建网络,达到远程通信的目的。其中,准直行走的控制器采用PLC控制器,行走系统使用独立驱动轮,通过转速差来调整方向。对Ad Hoc网络的成功接收率、接收端时延和平均跳数进行了性能检测,结果表明:使用蚁群算法可以有效地提高网络的成功接收率,降低接收端的平均时延和平均跳数,从而提高了移动节点路由链路的稳定性。对播种机进行了准直行走精度实验,结果表明:播种机的准直行走精度较高,有效提高了播种机的工作效率,准直行走精度也能够满足精准农业对准直精度的要求。     

多播种机作业系统设计——基于无线网络节点协同通信与聚合算法

在多播种机协同自动化作业过程中,由于农田环境的复杂性,其协同通信过程往往会受到干扰,且多播机间的通信效率较低,从而降低了播种机的作业速度和质量。随着节点中继技术的发展,利用协同中继,可以使单天线系统具有多天线的优点,形成一个协同通信系统,从而有效地提高了多终端设备的协同通信功能。为此,将无线传感网络协同通信系统引入到了多播种机协同作业控制系统中,并采用聚类算法对中继节点进行了优化,最后对系统的可行性进行了验证。由4台播种机同时作业时的实时定位测试发现,系统的定位效率较高,定位所需时间较短,且4台播种机在x和y向的定位精度都较高,从而验证了该方案的可行性。     

播种机远程作业监控系统设计——基于光纤传输及以太网通讯技术

随着农业自动化技术的不断发展,无人驾驶播种机被逐渐应用到农业生产中,由于其远程监测和控制技术还不成熟,还无法达到无人化作业的水平。为此,将光纤传输和以太网通信技术引入到了无人驾驶播种机监控系统的设计中,并以AT89S52单片机为控制核心,以太网模块作为接口,采用光纤作为传输媒介,利用摄像头和传感器采集现场速度数据及播种机的运行情况,实现了基于以太网的远程无人驾驶播种机的监测与控制。为了验证方案的可行性,对监控系统的性能和播种机的总体性能进行了测试,结果表明:光纤以太网的丢包率较低,播种机的漏播率和重播率都较低,可以满足自动化作业的需求。     

基于IoT技术的智能播种机控制功能设计

随着精细农业的发展,精密播种对农作物生产质量和产量的影响也越来越大。传统机械式播种机在播种过程中存在漏播、播种株距不均匀及作业工况不可视等诸多问题,严重影响了播种作业的质量和农作物产量。为解决这一难题,引入IoT物联网技术,通过智能传感、无线通信和自动控制等先进技术,对智能播种机的控制功能进行优化设计。在深入研究分析IoT物联网体系结构的基础上,完成了智能播种机控制功能需求分析,对智能播种机控制系统的总体方案进行研究,完成了播种机控制系统的硬件及软件运行流程优化设计。最后,对智能播种机的控制功能进行试验,结果表明:基于IoT技术的智能播种机具有稳定全面的自动控制功能,能够对播种机的运行参数进行精确控制,且可对播种机的运行工况进行远程监控,具有较大的推广价值。     

新型气吸式播种机的试验设计及分析

对气吸式排种器工作性能影响参数进行了理论分析,应用正交试验的方法研究排种盘转速、真空室气压变化和种子形状对排种性能的影响。试验表明:影响排种性能的主要因素是排种器孔型、排种盘转速和吸盘两侧气压差。     

基于DSP和计算机辅助的播种机导航视觉技术研究

为提高播种机导航视觉系统的效率及准确性,在导航控制系统的设计过程中引入了DSP和计算机辅助方法,通过计算机辅助图像处理和数据计算,有效提高了导航系统的效率.在播种机自主导航系统的设计中,采用了DSP和计算机辅助联合的方法,并以图像的处理为例,对系统设计的可行性进行了测试.结果表明:在高分辨率图像处理的条件下,基于DSP...     

基于智能控制技术的精量播种机结构设计

为进一步提高我国精量播种机的智能化控制水平,以改善精量播种机播种深度可控、播种株距可调、播种定量化等参数为切入点,针对其结构布局展开研究.根据精量播种作业原理建立精量播种控制模型,并展开智能播种控制作业试验.试验结果表明:基于智能控制技术的精量播种机,在一定的作业条件下,理论播种量与实际播种量之间的误差相差不大,满足定...     

基于PLC的苔麸播种机设计与试验

设计了一种基于PLC的苔麸施肥播种机。该播种机主要由排种器、开沟器和PLC控制器等关键部件组成,通过转速传感器测量播种速度,建立播种速度和伺服电动机转速之间的对应关系,通过控制伺服电动机转速实现不同播种速度下单位面积播种量一致。在播种量4、5、6kg/hm2,播种速度3、4、5km/h条件下,进行了排种器性能测试,播种量5kg/hm2条件下,得到各行排种量一致性变异系数5.02%,总排种量稳定性变系数0.89%,种子破损率0.1%,试验零水平时排种均匀性变异系数18.9%,满足标准要求;田间试验结果表明播种均匀性变异系数20.4%,满足苔麸农艺要求。     

基于FPGA的播种机自主导航控制系统设计

为了提高播种机自主导航控制系统的精度和导航机器视觉系统图像的处理速度,实现实时导航功能,降低数据接收和参数解算的时间延迟,将FPGA引入到了导航系统的设计上,有效提高了播种机的导航精度和效率。以播种机导航中心线的追踪为例,通过追踪误差的仿真模拟,验证了FPGA在导航系统中使用的可行性。模拟仿真结果表明:采用FPGA反馈系统可以明显提高导航系统导航中心线追踪的准确性,从而提高导航系统的精度。     

基于嵌入式电子监控器的大豆播种机开发

播种作业是大豆种植最重要的环节,播种质量的好坏决定了大豆质量和产量。传统大豆播种机在作业过程中存在漏播、播种间距不均匀,以及对播种过程不可视等诸多问题,严重影响了大豆的生产质量和产量。为解决这一难题,引入嵌入式技术,将电子监控器应用在大豆播种机上,在深入研究分析大豆播种机的结构和工作原理的基础上,完成了基于嵌入式电子监控器的大豆播种机的总体方案设计;对嵌入式系统中的单片机进行模块选型和功能设计,完成了测速模块、电缸驱动模块和通讯模块的电路原理分析;对大豆播种机播种过程的运行流程进行优化设计,并对大豆播种机的播种精度进行试验。结果表明:基于嵌入式电子监控器的大豆播种机有较高的播种精度,漏播率较低,且通过电子监控器可以对大豆播种过程进行实时监控,保证了播种过程的安全可控,具有较大的推广价值。     

基于电容测量的精密播种机监测系统研究

针对光电法精密播种机监测系统易受田间灰尘影响的缺点,提出了基于电容测量的新型精密播种机监测方法,研制了精密播种机排种监测系统,根据电容的实时变化,实现播种性能监测,完成种箱排空和排种管阻塞等造成的漏播情况报警.实验表明,该系统能够有效地提高排种监测的可靠性.     

基于振动排序的马铃薯微型种薯播种机设计与试验

为提升中国马铃薯微型种薯(简称微型薯)机械化播种水平,根据微型薯物理特性及农艺特点,设计了一种基于振动排序的马铃薯微型种薯播种机,该机可一次完成开沟、播种、覆土、起垄等作业。基于受迫振动原理,通过对微型薯单列排序输送投种、振动回种等过程的分析,确定了播种装置关键结构参数和工作参数。采用调节板高频低幅往复运动,动态微量调节落种口尺寸,避免薯种在种箱内的结拱;利用离散元仿真模拟,明晰振动板较合理的振动频率及相应的驱动连接轴转速。开沟装置、播种装置、覆土起垄装置前后依次布置,先后完成开沟、种薯覆土和起垄工序。田间试验表明,当作业速度为5 km/h时,种薯播种重播指数为4. 6%,漏播指数为5. 6%,合格指数为89. 8%,种植深度合格率为96. 5%,各项指标均符合国家和行业标准要求。