菠萝半自动采摘机的结构设计

由于菠萝树和果实的特殊结构,导致目前国内绝大多数的菠萝采摘都还采用效率低、对手的伤害程度较大的纯手工采摘方式。首先设计了菠萝半自动采摘机的整体结构,主要包括车身部分、收纳部分、控制部分、输送部分、采摘部分等。其次,采用三维数字化软件Solidworks对菠萝半自动采摘机进行三维建模。最后,对机械手的运动特性进行了分析。设计将有效地解决菠萝采摘难的问题,促进菠萝产业的发展。     

菠萝自动采摘机的结构设计

提出了对菠萝实现自动采摘的总体结构方案,主要由机架部分、采摘部分、刀具升降部分、动力传动部分、果实输送部分等组成,并对各部分结构设计作了进一步阐述。为便于进行结构上的干涉检查以及动力学特性研究,建立了基于SolidWorks的菠萝采摘机主体结构三维模型,主要研究了导果槽细部结构对采摘后菠萝运动轨迹的影响规律,优化了导果槽的结构参数。     

高处林果辅助人工自动扭摘装置设计与试验

针对当前高处林果无损采摘装置缺乏,传统人工拍打、果剪采摘方式效率低、劳动强度大、果体易损伤和攀爬采摘危险系数高等实际问题,设计了一种高处林果辅助人工自动扭摘装置,对装置的林果夹持机构和动力传动机构进行了理论分析与关键部件设计,并基于单片机技术开发了自动扭摘装置的控制系统.为检验装置对高处林果的自动扭摘功能及理论扭摘果径范围,进行了苹果和梨子2种水果的果林采摘试验.试验结果表明:苹果和梨子的采摘成功率分别为88%、82%,适宜采摘果径范围为6.3～8.3cm,单果采摘平均耗时为6.7s.装置扭摘机构与控制系统能自动协调作业,满足高处林果安全无损采收要求.     

一种便携式菠萝采摘装置的设计

我国菠萝种植多集中在低丘陵地带或者平地,种植地型各不相同,因此,菠萝采摘方式也存在着多样性,种植于平地地区的,有部分实现了机械化,但目前我国的菠萝采摘方式还是主要依靠人工采摘,采摘效率低。为解决人工采摘效率低、机械化程度推广不普遍和受地型影响等问题,本文设计了一款便携式菠萝采摘装置,其结构简单,小型、轻便、灵活、造价低,适用于各种地型使用,与传统的手工劳作相比省时省力,既降低人工劳动强度,又提高菠萝采摘效率。     

自然场景下多目标苹果识别定位融合算法研究

自然场景下苹果采摘对目标的精准识别和三维定位是苹果智能采摘设备的关键技术.融合YOLOv3算法和双目视觉技术,通过YOLOv3算法对多种自然场景下的样本进行训练,构建识别模型,利用双目视觉获取苹果图像,运用YOLOv3模型得到图像中目标苹果的二维坐标,再利用双目视觉视差原理得到深度坐标信息,从而实现对目标苹果的三维空间...     

五自由度机械臂的番茄智能采摘机器人

为实现温室大棚内番茄的自动采摘工作,通过模拟人工采摘番茄的过程设计了基于五自由度机械臂的番茄智能采摘机器人,主要由定位导航系统、双目视觉系统和五自由度机械臂等组成。首先,通过对五自由度机械臂进行建模,求解出各关节的角度与目标点坐标的关系;然后利用双目视觉系统对植株上番茄的大小和颜色扫描来判断成熟程度,并定位目标中心点的三维坐标,再将其转化到机械臂坐标系下,最终通过控制各关节的舵机将末端执行器送到成熟番茄的位置完成采摘任务。对五自由度机械臂的控制精度进行测试,结果表明:在9个不同高度和不同方向的目标点中最大的距离偏差仅为6. 71 mm;在实际作业试验中,采摘成功率高达94. 82%,而单颗平均采摘耗时仅为9. 94 s,完全满足设计的要求,能够胜任温室内大规模番茄采摘的工作。     

果园便携采摘系统的研究设计

为提高果园采收环节机械参与力度,设计了一种基于人工采摘的"单人,轻量,低能耗"采摘作业平台,并实现对苹果人工辅助识别下自动采摘以及全自动输送和装箱。对采摘作业平台的果实输送系统设计作业,其设计充分考虑机械损伤理论,利用三级输送装置实现苹果从采摘工位到果箱的转移过程,对整体装置中各功能单元的空间布局,结构尺寸和工作原理进行细致而全面的设计与分析。样机实验结果表明:模拟实际采收条件下,在果实通过量90个·min~(-1)情况下,损伤率不超过5%,每小时最大采摘量为5 400个,设计满足和实际作业要求。     

棒杆式红枣采摘机的设计与计算

南疆地区的红枣种植已经规模化、产业化,依靠人工采收已不能满足实际生产的需要,本文设计了一种新型的模拟人工敲打的棒杆式红枣采摘机。该机主要有机架、传动装置、工作轴、聚氨酯弹性棒杆等部分组成。通过调节装置可以实现采摘高度的调整,调整幅度为0—500mm,调整工作杆的长度可实现对枣树树冠的仿形。根据田间试验和理论计算得到了棒杆式红枣采摘机工作杆的转速最小值为54r／min。     

一种芦笋采摘机机械手的设计

为了实现芦笋机械化采摘,降低人工劳动强度,提高芦笋种植经济效益,设计了一种小型芦笋采摘机,重点对采摘机构和三轴运行机构进行了设计、计算和分析。通过计算,确定了X/Y/Z进给机构丝杠的选型,并对其受力和刚度进行校核;同时对采摘机械手的结构进行了设计,确定了采摘机械手的尺寸,液压缸的行进距离,并对其关键零部件进行仿真分析,结果表明设计强度均满足要求。按照实际工作状况,对关键零部件进行三位建模,进行模拟组装后最终建立整机的三维模型。芦笋采摘机在劳动强度大的蔬菜采收环节能够大幅降低人工成本,在农村劳动力老龄化问题日益突出的情况下,具有一定的市场前景。     

水果中型采摘器的机械结构设计与分析

目前,水果采摘多为人工作业,约占整个产业工作量的40%,人工成本过大,同时存在安全隐患。设计了一种水果中型采摘器,该采摘装置利用平台电机带动轮胎移动,抓手通过电机带动其旋转进行抓取。通过有限元分析零件力学结构的强度以及合理性,得出了可行的通道掉落式水果采摘装置设计方案。该设计符合相关规范、合理可行、操作简便、成本较低,有效降低了水果采摘的危险性,为实现辅助果农进行平地水果采摘奠定基础,并对降低果农劳动强度、保证果品及时采收、提升果品质量等具有非常重要的意义。     

支持向量机、信息向量机和相关向量机的比较研究

介绍了支持向量机、信息向量机和相关向量机的理论与算法。利用最优化对偶理论,阐述了支持向量机的三种主要算法:硬间隔支持向量机、软间隔线性支持向量机和二次软间隔支持向量机的理论推导过程。对基于高斯过程模型,详细说明了信息向量机和相关向量机算法的实现过程。     

机器视觉技术在农业机械上的应用

随着计算机和图像处理技术的发展,机器视觉技术的研究和应用已扩展到农业工程领域,并取得了许多重要研究成果.介绍了该技术在播种、喷雾和移栽等方面的研究和应用情况,指出了机器视觉技术在我国农业机械检测和自动导航中具有广阔的应用前景.     

ZL350型颗粒机的研究

介绍了ZL350型颗粒机的结构与工作原理，对关键参数进行了分析计算。通过物料的受力分析确定了物料攫取条件，并分析了物料层厚度与攫取角、压辊直径之间的关系，为正确设计颗粒机提供科学根据。     

Automated Multifunctional Tillage Machine

High-quality soil tilling using a tillage machine depends on the well-run, coordinated operation of all its operating elements and units [1–3]. The considered structure of an automated multifunctional tillage machine allows, per run, carrying out vertical soil paraplowing to a depth twice exceeding the cultivation depth, subsurface loosening of the soil with cutting of the weeds, and additional grinding and harrowing of the soil to the depth equal to the cultivator width. The aim of this work is to improve the quality of the soil tillage due to automatic regulation of the specified depth of its tillage and increase the yield of the cultivated crop achieved by the fact that the first and third sections of the automated multifunctional tillage machine [4, 5] are equipped with a control unit of the actuating mechanism of their drive located in the cabin and with protective housings of the hydraulic cylinder rods, on the internal part of which are located local magnetic field sources (permanent magnet of electromagnet) closing the control circuit of the actuating mechanism. Each housing of the hydraulic cylinders is equipped with protective reed switches (sensors) installed at a predetermined adjustable distance from each other. The automated system of regulation of the soil tillage depth has a simple design and is reliable in operation, and the quality parameters of the machine increase up to 10% due to this.     

清田整地机械的设计

研究清田整地机械的参数选择和设计，该机械可将田间的残膜和残茬及其它杂物清理干净，为铺膜和播种创造良好的条件。试验表明该机械具有良好的适应性。     

水稻精密直播机设计

水稻直播省去了水稻种植中育秧、拔秧、移栽等繁琐环节,是水稻轻型栽培技术中最简单的种植方式,劳动强度低,种子消耗少,效益高,操作方便,具有广阔的发展前景。针对现有水稻直播机播量大和均匀度差的问题,对水稻精密直播机排种器进行了设计。     

基于主成分支持向量机的台风灾害房屋倒塌间数评估

建立了浙江省台风灾害房屋倒塌间数评估模型。运用主成分分析法对表示致灾因子、孕灾环境与承灾体的评估因子进行数据处理,提取主成分作为支持向量机模型的输入,从而建立评估模型;模型历史拟合结果与实际一致。在2008和2009年登陆浙江省的2个台风的实际评估中,评估结果与实际值相符,因此,该模型可用于实际台风灾害房屋倒塌间数评估。     

采茶机、轻修剪机最佳刀、机速度

茶叶采、剪机械的刀、机速度关系到机采和机剪的作业质量、生产率、油耗以及机子的使用寿命,在使用中应正确掌握,本文从切割器的切割图人手,对国内常见的8种机型逐一进行刀机速比分析,通过实验测定和灰色综合评判,确定出机采和机剪的最佳刀、机速度。