农业物料定向输送预处理技术研究进展

农业物料定向输送预处理技术是提高农产品加工自动化程度的重要手段,在农业物料进行加工之前进行姿态的固定,可以有效减少农产品加工过程的损伤率,提高农产品的加工效率。为此,分析国内农业物料定向输送预处理技术的研究进展,围绕对辊定向输送、振动定向输送、传动带定向输送等方法进行对比分析,阐明其定向机理及装备应用场合。通过对比分析可以看出当前我国农业物料定向预处理技术不够成熟,相关定向输送装置标准化程度低,适应性差,以及相关基础研究不足的问题。针对以上问题未来需要加强农产品物理特性研究,提高定向输送装置的适应性,同时采取多种定向输送预处理技术联合定向,提高农产品加工过程中定向的成功率。     

农业工程领域颗粒运动研究综述

现代农业装备的作业对象或工作介质经常涉及到离散颗粒体或颗粒群,对相关颗粒体或颗粒群的运动研究往往涉及到颗粒碰撞、流固耦合等具体细分研究领域,其研究方式、研究手段和研究结果对现代农业工程领域相关研究工作的重要性愈加显著.本文首先对农业工程领域颗粒运动的研究手段与方法从理论分析、数值模拟和实测试验3个方面分别进行了分析和归纳,然后对国内农业工程领域各典型农业装备所涉及的颗粒运动研究现状和国外本领域的研究概况分别进行了综述,并提出了农业工程领域颗粒运动研究的未来发展趋势.     

禽蛋大小头自动定向排列系统设计

为了实现包装鲜禽蛋大小头朝向一致,设计了由支撑辊子输送系统、限位导向系统和调速系统组成的禽蛋大小头自动定向排列装置。根据机械传动原理,建立了禽蛋轴向运动和定向翻转运动的设计计算方法,并确定了装置的结构参数。试验表明,禽蛋轴向运动稳定可靠,翻转过程流畅、翻转姿态稳定可靠,禽蛋定向正确率达到100%;装置的单处理通道禽蛋定向速度为0.87～1.22枚/s,额定处理能力(2通道)为7 200枚/h。     

禽蛋大小头自动定向排列中翻转运动机理研究

为了探讨禽蛋大小头自动定向排列关键技术的设计计算方法,对禽蛋在输送辊上的翻转运动进行了机理研究,并进行了不同输送辊直径、输送辊间中心距、不同品种禽蛋的试验验证。研究表明,禽蛋在输送辊上的翻转运动符合凸轮传动原理,构建了禽蛋与输送辊和导向杆之间的传动关系模型,建立了禽蛋翻滚距离和导向杆作用距离的理论计算方法,以及处理通道宽度和导向杆弯曲段长度的设计计算方法,禽蛋翻滚距离和导向杆作用距离理论计算结果与试验值吻合,禽蛋翻滚距离和导向杆作用距离与输送辊中心距呈线性负相关关系,与输送辊直径呈线性正相关关系,决定系数都大于0.94。用凸轮传动原理分析禽蛋在输送辊上的翻转运动是正确的、可行的。     

水果自动定向原理与影响因素试验分析

从自动定向原理、机构设计和试验检验三个方面说明水果加工工艺过程中自动定向的可实现性和可操作性。介绍了自动定向原理、水果自动定向正交试验的试验装置、试验因素、指标、试验设计及结果。     

插穴式自动定向大蒜播种机的设计研究

为了提高大蒜播种机在播种过程中蒜瓣的直立度及鳞芽向上的概率,保证株距均匀,设计了一种新型的大蒜播种机。通过对关键部件的结构设计与参数分析,确定了主要部件结构。经过试验验证,此大蒜播种机的锥形螺旋导种管能够使大蒜落土后鳞芽向上的合格率达到96%,压穴锥能够使直立度达到98%,并能保证株距均匀。     

禽蛋大小头自动定向排列中轴向运动机理研究

为了探讨禽蛋大小头自动定向排列关键技术的设计计算方法,对禽蛋在输送支撑辊子上的轴向运动进行了动力学和运动规律分析及机理研究,并进行了试验验证。研究表明,禽蛋在输送支撑辊子上的轴向运动符合交错轴摩擦轮传动原理,构建了禽蛋在输送支撑辊子上轴向运动位移的理论计算方法和禽蛋与支撑辊子之间的传动关系模型,建立了禽蛋轴向运动参数测试方法和实际计算方法,洋鸡蛋在输送支撑辊子上的轴向运动实际位移的变化规律与理论计算结果吻合,修正系数为0.55(直径30 mm、中心距57 mm、输送速度57 mm/s)。用交错轴摩擦轮传动原理分析禽蛋在输送支撑辊子上的轴向运动是正确、可行的,为禽蛋大小头自动定向排列装置的设计计算奠定了理论基础。     

大蒜播种机蒜瓣自动定向控制装置的试验研究

在对蒜瓣外形特征参数进行测量并统计研究等基础上,设计了一种基于大蒜蒜瓣自身摩擦特性、且适应各类蒜瓣不同物理特性的锥形螺旋导种管式自动定向控制装置,并确定了它的参数和结构型式.     

农业机械自动导航技术研究进展分析

农业机械自动导航技术作为一种先进的创新技术手段,能够将农业机械技术与导航技术合理融合。针对农业机械自动导航技术内涵以及农业机械自动导航技术运用优势进行详细分析,其目的是研究出农业机械自动导航系统常用方式以及农业机械自动导航系统关键技术,以便于确定农业机械自动导航技术未来发展趋势。     

基于机器视觉的枳壳自动定向方法与试验

针对人工姿态调整方法在枳壳定向切分加工过程中存在人工成本高、生产效率低等缺点,设计枳壳机器视觉自动定向调整系统,并提出相应的调整识别算法。根据枳壳表面各目标颜色特征,提出基于R分量下红绿色差法对原始图像进行分割,并利用二值图像中特征几何描述提取果梗位置特征参数和最小二乘椭圆拟合提取外形特征参数;根据两特征信息建立枳壳姿态模型用于姿态识别,定向调整装置根据视觉识别结果捕捉姿态特征并将枳壳调整到理想姿态。试验结果表明,该方法较好地识别出枳壳姿态特征,识别率为93.3%,其2次定向调整后的姿态与理想姿态最大定向夹角误差为4.2°,满足枳壳定向作业要求。该研究为枳壳定向切分加工设备的研制提供参考。     

南方农业保护性耕作的进展

我国南方水资源相对丰富，因而对南方旱地农业保护性耕作研究较少。为此，简要介绍了国内外农业保护性耕作的发展趋势，建议应加强农机、农艺等多学科的密切配合，系统地对我国南方农业保护性耕作体系及配套农机具加以研究，以便因地制宜地逐步对其推广应用。     

选择性收获机器人技术研究进展与分析

鲜食果蔬成熟度不一致,需依据着色、尺寸等指标有选择地收获,是人工消耗最大、影响产业发展的瓶颈环节。选择性收获技术是农业机器人的重要研究领域,能降低人工成本并提高果蔬利润,已成为国际上果蔬收获技术发展的重要方向。近年来,以白芦笋为代表等地下部和苹果、草莓、番茄等为代表地上部的鲜食果蔬选择性收获技术进展加快,成为农业机器人的研究热点。本文阐述了近年具有市场化前景的选择性收获技术发展与应用情况,梳理出技术研发的实现路径、应用对象和发展脉络。着重分析了末端执行器与收获机构、收获目标识别与定位技术、选择性收获协同控制技术的共性关键问题,归纳了该领域技术研究的开放性问题。最后,总结了我国选择性收获技术面临的挑战和机遇,针对少人化或无人化果蔬生产的应用场景,指出了产业未来发展与技术产品化需考虑的平衡点。     

设施农业作业机具的应用与技术经济分析

对比分析了多种小型作业机具的特点，并通过试验研究及经济效益分析。确定了适合云南土壤耕作特点并满足设施农业技术要求的小型作业机具。     

虚拟仪器技术在农业中的应用

随着计算机技术的发展，基于标准个人计算机平台—PC(包括PC／IPC、Macin—tosh、工作站等)的虚拟仪器技术正成为农业领域的重要应用工具。为此，概括了虚拟仪器的发展、特点及系统构成，简述了虚拟仪器技术在农业生产、监控、检测、管理、教育中的应用。     

加入WTO后我国数字农业的发展

基于我国数字农业现状的基础上，分析了数字农业对我国农业发展的影响，提出了我国数字农业发展的研究策略。     

农业主要病害检测与预警技术研究进展分析

农作物病害一直以来是制约农业可持续发展的主要因素之一,农业病害预警逐渐成为国内外研究的热点问题。在总结和整理现有国内外研究文献的基础上,对物联网和传感器、3S、光谱、病原微生物检测等农业病害预警信息获取关键技术以及病害图像处理、病害预警专家系统、病害预测等农业病害预警信息处理技术进行了系统的分析与讨论。综述结果表明,多种技术的结合、集成及融合将使农业病害预警的覆盖面更广,预警准确性更高;农业病害预警信息获取方式在向精确化、广泛化方向发展;对农业病害的短期预警将成为一个研究重点;农业病害早期/初期检测、诊断与预警会成为新的发展方向;农业病害预警系统及装备将朝着低成本化方向发展;实时在线的农业病害自动预警方式具有更大的实际意义。     

我国农业自动化现状与发展趋势

简要回顾了国内外农业自动化的现状，分析了国内自动控制技术在农业自动化中的现状及其存在的主要问题，探讨了我国农业自动化的发展趋势，对以后农业机械自动化产品的改进、完善以及自动化的开发，提出了新的思路。     

设施农业与农业可持续发展战略

根据我国农业可持续发展面临的主要问题，就实现农业可持续发展战略问题进行了探讨。回顾了设施农业对我国农业的发展所做的贡献，提出了发展设施农业，是实现农业可持续发展战略的有效途径。针对我国设施农业发展现状和存在问题，提出几点建议。     

农业信息成像感知与深度学习应用研究进展

农业信息感知与准确的数据分析是智慧农业定量决策与管理服务的基础。现代农业中彩色、可见光-近红外光谱、3D与热红外等多源和多维度的成像感知手段提供了丰富的数据源,传统研究中围绕颜色、形态、纹理、反射光谱等特征展开分析,由于样本量和特征抽象层级的局限性,对复杂背景变化及未知样本检测时,还存在噪声抑制鲁棒性不足、识别与检测模型精度不高等问题。深度学习(Deep learning,DL)是机器学习的分支之一,结合神经网络通过组合底层特征形成抽象的高层表示属性类别或特征,以发现数据的分布式特征与属性,在图像目标识别与检测中其模型检测精度与泛化能力比传统方法均有所提升。因而,DL技术在农业信息检测中的应用日益增多。为了深入分析应用DL技术驱动智慧农业继续发展的潜力和方向,本文从农业信息成像感知的数据源与DL技术应用相结合的角度出发,分别以植物识别与检测、病虫害诊断与识别、遥感区域分类与监测、果实在体检测与产品分级、动物识别与姿态检测5个研究方向总结概括DL在农业信息检测中最新的应用研究成果,展望需要加强的方面,以提升对应用DL开展农业信息检测过程的理解,促进农业信息感知技术的发展。     

单片机在农业智能化中的推广应用

以单片机为基础的计算机技术逐渐在我国高性能农业机械和设施农业装备中得到广泛运用,提高了农机装备水平和农业生产能力。但美中不足是智能化程度与普及率过低,因此必须争取财政投入支持,加大推广力度,加强相关实用人才培训。