玉米定向精播种粒品质动态检测方法研究—基于计算机姿态识别

首先介绍了基于视觉的目标对象检测算法,然后介绍了计算机姿态识别与传感器检测技术,并确定了玉米定向精播种粒品质动态检测方法,进行了实际的测试试验.测试结果表明:基于计算机姿态识别的玉米定向精播种粒品质动态检测准确率在95％以上,精准度较高,符合设计需求,能够实现对玉米定向的精准播种,对玉米种粒的无人化播种具有重要的现实意...     

基于机器视觉的定向播种用玉米种粒精选装置研究

根据玉米定向播种对种粒的要求,设计了一种基于机器视觉的玉米种粒实时精选装置。阐述了装置的组成和工作原理,设计了不合格种粒吹除装置及吹除方案,提出了种粒图像动态检测方法,根据种粒图像RGB颜色特征,提取出种粒区域及其各颜色区域,结合种粒形态特征建立了周长、面积等20个检测指标,并通过测试统计确定了其合格范围,最终据此分析和完成了尖端露黑色胚部、小型、圆形、虫蚀破损、霉变等不符合定向播种种粒的判断。依据种粒粘连处两分界点沿轮廓线较近一侧的距离与两分界点间直线距离之比,大于单一种粒轮廓线上任意两点的对应值,来判断种粒粘连性。试验表明,合格性检测准确率为96%,粘连性判断准确率为99%,不合格种粒有效吹除率为98%。     

玉米定向排种精播技术初探

该文简述了玉米种子结构、发芽和出苗的生物学特性。通过实际调查,阐明了种子在土壤中的方位与叶片生长的关系。最后在农艺学的基础上,提出了玉米机械精量定向定位排种技术并介绍了定向定位排种器的结构。玉米自动排种已通过台架试验,合格率达到80%以上。该技术的应用既可保证种植密度,又可充分利用太阳的光和热,确保玉米稳产高产。      

玉米精密播种粒距在线监测与漏播预警系统研究

针对玉米精密播种粒距偏差导致播量分布不均匀的问题,设计了玉米精密播种粒距在线监测与漏播预警系统。该系统主要由车载计算机、排种监测ECU及相关传感器组成,设计了上位机监测软件和基于移动平均粒距在线监测的下位机程序,通过监测玉米精密播种作业过程中的粒距及其误差,完成漏播预警。首先,设计并进行了排种计数监测精度试验,结果表明,在模拟车速3～12 km/h范围内,以1 km/h递增变化的10个车速下,系统对指夹式排种器和气吸式排种器的排种计数监测平均准确率分别为99.12%、99.71%,标准差分别为0.52%、0.44%,总体排种计数监测误差平均值小于1%。其次,基于高速摄像的播种粒距测量试验台进行了实验室环境下的粒距监测精度试验,采用指夹式排种器进行排种,目标粒距为25 cm,在车速3～12 km/h范围内,以1 km/h为间隔的10个车速下,系统对粒距监测误差绝对值的平均值为2.34 cm,标准差为2.56 cm。针对试验结果存在较多的随机异常点问题,采用移动平均滤波对监测粒距进行分析,得出粒距监测误差绝对值的平均值为0.79 cm,标准差为0.62 cm,单车速下对应的粒距监测误差绝对值的平均值最大为1.69 cm,标准差为0.23 cm,经移动平均滤波处理后,粒距误差异常点明显减少,系统粒距监测误差小于2.00 cm。最后,基于气吸式玉米精密播种机设计了试验样机,设置播种车速为5.49、8.49 km/h,目标粒距为25 cm,进行了田间播种粒距监测精度试验,分别采集350个连续的出苗粒距进行对比分析,结果表明,与出苗粒距移动平均值相比,系统粒距监测误差的平均值分别为1.84、2.22 cm,标准差分别为1.61、2.13 cm,粒距监测值曲线与出苗粒距移动平均值曲线的变化趋势基本相同。     

嫁接用大粒种子定向播种机构的设计研究

设施园艺中嫁接机进行嫁接时对苗木的要求较高,需要人工调整苗木子叶方向,导致嫁接效率低下、劳动生产成本较高。为此,设计了一种可以定向种子长轴方向使长出子叶排列方向一致的定向播种机构,并对振动种盘机构、取送种机构、种子定向机构及整体框架进行了设计,使用欧姆龙的CPM1A型PLC控制机构的运动。试验结果表明:其工作性能优良,可以大幅度提高播种效率。     

玉米机械化定向播种技术的现状和发展趋势

玉米是我国的重要粮食作物,提高玉米单产对保证粮食安全具有重要的现实意义.定向播种是指种子在播种的过程中,在一定外力的作用下干预种子方向的一种播种方式.它通过合理排列作物叶片,改善作物田间的光照和通风情况,更好地利用光能,并可以增加种植密度,达到提高单产的目的.在分析我国作物定向播种的历史、现状及机械化定向作业发展的前提下,分析了玉米机械化定向播种的技术难点和解决对策,为实现玉米机械化定向播种技术提供了依据,对促进玉米的高产和稳产具有重要的意义.     

玉米精少量播种机械化技术

玉米精少量播种机械化技术是指采用精密播种机，按农艺要求将单粒玉米种子插入土壤中合理部位，达到节省种子，减少间苗用工，降低玉米生产成本的一项播种技术。该项技术分为全株距单粒播种和半株距单粒播种两种方式。     

玉米精密播种技术发展现状与展望

近年来,随着种子科学的不断发展,为保证玉米播种机在高产期完成高质量的播种作业,实现玉米精量播种,对玉米精密播种技术提出了更高的要求.玉米播种主要可分为排种、导种、着床几个过程,本研究围绕玉米精密播种技术中玉米籽粒精密排种技术、玉米籽粒平稳投种技术、玉米籽粒精准着床技术的发展现状进行论述,并结合我国生产现状指出了未来玉米...     

玉米播种与测控技术研究进展

目前,我国玉米播种作业处于机械化水平较高、智能化水平较低的状态,主要表现为播种机是播种的主体,而人是播种质量监控的主体。要改变这一模式,必须在播种作业中充分采用智能化技术,最大程度代替人的作用。玉米播种包括排种、投种、着床3个过程,本文围绕这一过程,阐述了玉米播种与测控技术的工作原理、技术特点及发展动态。在分析归纳各项播种技术优缺点的基础上,对比国内外玉米精密播种技术的发展现状、差距,并结合精准农业背景下对玉米播种技术提出的要求,展望了我国玉米播种技术的发展趋势。     

不同形态玉米种子分级单粒播种性能试验研究

将不同形态玉米种子按形状和大小分为圆形大粒、圆形小粒、扁形大粒及扁形小粒4级,在台架上,用勺轮式、指夹式和气吸式3种单粒精密排种器进行播种性能试验,测试不同作业速度下各种级别玉米种子的粒距合格指数、重播指数、漏播指数及合格粒距变异系数,分析了各级别玉米种子在不同类型排种器上的播种性能特点,为不同形态玉米种子分级单粒播种作业提供参考。试验结果表明:不同形态玉米种子分级播种性能差异较大,圆形玉米种子播种性能优于扁形玉米种子,圆形小粒玉米种子播种性能优于圆形大粒玉米种子,扁形大粒玉米种子播种性能优于扁形小粒玉米种子。圆形大粒玉米种子在气吸式排种器和指夹式排种器上的播种性能较好,在勺轮式排种器上的播种性能较差;圆形小粒玉米种子在勺轮式排种器、指夹式排种器和气吸式排种器上的播种性能都很好。扁形大粒玉米种子在气吸式排种器和指夹式排种器上的播种性能很好,在勺轮式排种器上的播种性能很差;扁形小粒玉米种子在气吸式排种器和指夹式排种器上的播种性能较好,在勺轮式排种器上的播种性能较差。     

基于电磁振动的玉米种子定向排序输送技术

根据振动送料原理,提出了一种实现玉米种子定向排列输送的方法,对种子的定向过程进行了动力学分析,探讨了定向过程中种子各种姿态的变化过程与力学参数之间的关系。以郑单958玉米种子为试验对象,建立了振动定向试验装置;以台阶高度A、滑槽倾角B、振幅C和频率D作为影响因素进行了正交试验。试验结果表明:台阶高度A、滑槽倾角B及其交互作用对种子定向效果具有极显著影响;通过多重比较分析得出试验条件的最佳组合为:台阶高度为4 mm、滑槽倾角为4°、振幅为0.18 mm、频率为51.5 Hz。在最佳试验条件下分别对顺行和逆行种子进行10次重复试验,试验结果表明:顺行定向成功率为93.5%,逆行定向成功率为89.4%。采用高速摄影技术分别对顺行和逆行的种子进行了观察验证分析,分析表明:种子的实际运动状态与理论分析基本吻合。     

玉米定向种子带恒张力卷绕系统自适应模糊PID控制

在玉米定向种子带的卷绕过程中,种子带的张力控制影响到种子带的质量。为此依据玉米定向种子带的要求,建立恒张力卷绕系统的传递函数,利用模糊控制技术实现玉米种子带的恒张力卷绕控制,创建了模糊自适应PID控制器,利用Matlab对其进行仿真,得到了较为合理的模糊控制算法,并将模糊控制算法通过西门子S7-200型PLC为核心的硬件控制电路应用于实际的张力控制,并进行了实际的卷绕试验。试验结果表明:模糊PID控制器与传统PID控制器相比,具有更好的动态稳定性和跟踪性能,张力产生阶跃时,系统过渡时间约为2 s,超调量在1.2%内,能够较好地满足种子带的卷绕要求。     

丸粒化玉米种子精密排种器

针对机械式精密排种器对种子尺寸要求严格、伤种率高的问题,在对种子丸粒化的基础上设计了一种丸粒化玉米种子精密排种器.通过改变排种盘的结构、参数和排种轴转速,运用丸粒化后尺寸近似服从正态分布N( 13.9,0.056 6)的玉米种子,在排种试验台上进行排种性能试验.结果显示当排种轴转速为14 r/min、型孔直径为15 mm、排种盘的倾角为23°时,排种单粒指数可达98％,满足精密播种的精度和速度要求.     

补偿式玉米精密播种机的研究

为了提高玉米精密播种的工作质量,把窝眼式玉米播种机与自动检验补偿控制系统相结合,设计了一台补偿式精密播种机。该播种机采用窝眼式排种器,镇压轮驱动排种机构,利用光电传感器对排种情况进行监测,采用可编程并行接口8155与AT89C52相连的键盘接口电路实现播种作业质量的监测,并驱动步进电机对检测漏播的情况进行补播。最后镇压轮完成覆土与镇压过程,实现了玉米精密播种。     

大粒种子调向精量播种机构的设计

为适应现代化蔬菜工厂化育苗及许多自动化智能装备的发展需求,设计了一种大粒种子调向精量播种机构,使南瓜等大粒种子的长轴方向保持一致,为整盘秧苗子叶生长方向的一致性提供前提保障.为此,介绍了该机构的组成部分和工作过程,对关键部分定向送种盘的输种性能进行了试验分析,得出其均匀定向输种的最优参数组合,并提出了建议和改进意见.     

玉米精密播种机播量监测系统设计与试验

播量监测是评价播种机播种质量的重要手段,但受到多行播种机排种速率的影响,易出现漏探测的问题,严重影响播量监测性能.为此,设计了一种玉米精密播种机播量监测系统,包括显示器以及基于STM 32设计了播量监测器和基于输出脉宽调试输出(PWM)设计的排种监测传感器,并提出了一种播种顺序计数方法,用于对玉米精密播种机的播量粒数进...     

精量播种用种子带覆膜压辊形状和轴向力分布

为提高窝眼轮式精量播种机压制种子带的质量,对覆膜压辊在负荷作用下其挠度变化对轴向压制力分布和大小的影响进行了研究.采用理论假设求解中高的方法,对覆膜压辊挠度变化进行补偿.通过试验测定,最优覆膜压力f为45 ～ 160 N.计算出覆膜钢辊两端施加的压制力F为3 405 N,通过差分与迭代计算确定采用抛物线补偿的覆膜压辊中高m为0.35 mm.采用试验方法测定两辊接触面沿轴线长度方向特征点的压力,结果表明两辊之间压力大小和分布情况与理论计算结果基本相同,种子带压制质量良好.