棉花打顶机应用现状与发展趋势的研究

棉花打顶作业是整个棉花生产中的中心环节,可以极大地促进棉花生产全程机械化。为此,分析了目前棉花打顶机的应用现状及发展趋势,得出了应用棉花打顶机可以大大提高打顶的效率、降低劳动强度、增收、增产,可为兵团棉花生产奠定良好的基础。     

农业农村部南京农业机械化研究所 推介成果:棉花智能化打顶技术及装备

正成果简介棉花打顶是目前棉花全程机械化唯一未解决的生产环节,人工打顶存在着作业效率低、成本高、劳动力不足等问题。针对棉花生产打顶需求,基于图像识别等技术,应用神经网络等算法对棉花顶尖智能识别,采用自主研发的智能打顶控制系统,实现仿形精准打顶。创制了 3MD-3型智能棉花打顶机,应用高精度检测传感器,打顶高度可控制在20～70mm范围内,能搭载于高地隙喷药机、拖拉机等,填补我国棉花全程机械化打顶作业技术空白,促进棉花产业提质增效。     

棉花打顶机械化的研究现状及发展趋势

棉花打顶工作是整个棉花生产过程中的关键环节,可消除顶端生长优势,促进棉花增产增收。棉花打顶机械化可以大大减少打顶时间、提高劳动效益、降低劳动强度、增大棉花产量。为此,介绍了棉花打顶机械化的国内外研究现状,根据现状分析了存在的不足,并指出了其智能化、精确化、多样化和联合作业化的发展趋势。     

3MDZJ-1型电力驱动式棉花智能精准打顶机的研制

针对现有棉花打顶机械对棉花实际生长高度测量效果差及打顶过程中漏打顶、过打顶等问题,提出了检测装置与打顶装置分开、升降动力与切割动力分开的方案,研制了一种基于FPGA的电力驱动式棉花智能精准打顶机。检测装置对棉花高度精准检测,打顶装置根据机具前进速度进行实时调整,实现了精准定量打顶;触屏控制系统能够实时显示作业速度、作业面积及监控棉花打顶过程,大大提高了棉花打顶机械的智能化水平。田间试验结果表明:整机结构稳定,机具作业速度在2.97km·h-1以内时,打顶率达90%以上,机具结构设计合理,为棉花打顶机械化提供了技术支持。     

新疆棉花打顶机存在问题及建议

棉花打顶作业是整个棉花生产中的中心环节,可消除顶端生长优势,促进棉花增产增收,并能极大地提高棉花生产全程机械化水平。文中分析了目前新疆棉花打项机存在的问题,针对棉花打顶机存在的问题提出了设计双仿形带有消毒和棉芽回收装置的自走式棉花打顶机。     

塔城地区成功举办棉花机械打顶现场观摩会

正2020年7月2日,塔城地区农牧机械技术推广站依托自治区农业科技推广与服务—棉花生产全程机械化技术集成与示范推广项目,在沙湾县大泉乡东泉村举行了棉花打顶机械化技术现场观摩会。现场会上,大家实地观摩了棉花机械打顶技术的现场试验示范,依托石河子大学机械电气工程学院棉花机械打顶试验,目的是为了解决人工打顶劳动强度大,打顶作业时间紧,     

仿形棉花打顶机的设计研究

打顶是棉花生产过程中的一项重要农艺要求。针对人工打顶作业劳动强度大、效率低的情况,设计一种小型棉花打顶机。通过仿形控制装置及时反馈棉株高度,控制打顶高度,使打顶前后棉株高度轨迹趋于一致;设计防重复切割罩,解决了高棉株被重复切割的问题。该打顶机结构简单、质量轻、成本低,可满足棉花打顶农艺要求。     

3MDZK-12型组控式单行仿形棉花打顶机

就3MDZK-12型棉花打顶机田间作业性能以及机械打顶调控后对棉花生长发育的影响进行了试验研究。研究表明:该机工作高效可靠,较好地解决了棉花机械打顶行内和行间棉花顶部的独立仿形这一技术难点,主要性能满足棉花机械打顶的农艺要求。     

3MDZK-12型组控式单行仿形棉花打顶机

就3MDZK-12型棉花打顶机田间作业性能以及机械打顶调控后对棉花生长发育的影响进行了试验研究.研究表明:该机工作高效可靠,较好地解决了棉花机械打顶行内和行间棉花顶部的独立仿形这一技术难点,主要性能满足棉花机械打顶的农艺要求.     

基于单片机的棉花打顶机打顶高度的控制研究

打顶是棉花生产过程中一个重要的环节,可以去除顶端优势,提高棉铃的数量和质量。人工打顶的劳动强度大,导致人力成本上升,成为棉花生产全程机械化的瓶颈。研制作业精准度高、适用性广的棉花自动打顶机械可以解决上述问题,具有广阔的应用前景。为此,研制了一种基于单片机的棉花打顶高度控制系统,采用超声波和传感器进行株高测量,包括控制模块、株高测量装置、速度感应装置、升降装置和打顶装置。室内的适应性检验结果表明,该系统对70~95cm高度范围内的棉花植株具有较好的适应性。该控制系统装载在3MDZ-1型棉花打顶机上,田间试验结果表明:在3.0km/h速度下的打顶效率最高,打顶率达到88%,每小时能够完成约0.7 km2面积的棉花打顶作业。该系统结构设计合理,实用性和适应性较好,可以作为棉花生产全程机械化的技术支撑。     

新疆兵团棉花打顶机械化的研究现状与问题综述

打顶是棉花生产中的关键环节。适时适期完成打顶工作,可促使棉花早结铃、多结铃,提高棉花品质,增加棉花产量。实现打顶机械化可以大大减少打顶时间、提高劳动效益、降低劳动强度。为此,文中介绍了新疆兵团棉花打顶机械化的研究现状,并指出了机械打顶和化学打顶两种打顶方式存在的问题及研究方向。     

平推式棉花打顶机的设计与试验

针对目前棉花打顶机田间打顶效果不理想,打顶过程中出现漏打顶、过打顶和平切顶等问题,本研究设计结合滚筒式切割装置,提出一种平推式棉花打顶机。该机具利用长滚筒切割装置与前、后推禾板相互配合,将高低不齐的棉株顶尖斜推至同一水平高度进行切割打顶。田间试验结果表明:整机结构稳定,该机具作业速度在3.4 km/h左右时,打顶率达到92%,能够满足打顶作业的要求。     

基于PLC伺服控制的棉花打顶机设计与试验研究

为推动我国棉花打顶作业机械化发展进程,设计了基于PLC伺服控制的3MD-3型棉花打顶机,包括3套单体仿形的打顶机构及1套伺服控制系统。该棉花打顶机控制系统通过触控屏设定棉花打顶高度及打顶速度等参数,结合传感器获取的棉株顶端位置,通过PLC控制打顶刀动作实现自动打顶。通过试验,对比检验了双刀打顶方式的可靠性,验证了行驶速度与提升控制频率间的正相关性。结果表明:该棉花打顶作业效率0.36hm~2/h时,打顶的准确率可达到8 5%。     

我国黄河流域棉区棉花机械化打顶的生产技术路线探析

棉花打顶是棉花生产管理的一项重要环节,也是一项费工费时、劳动密集的应急工程;实施棉花打顶机械化,有利于解放劳动力,提高生产效率,是广大棉农增产增收的重要手段。针对黄河流域棉区特点,采用农机与农艺融合,从棉花品种筛选、标准化种植模式、轻简化管理等入手,提出实施棉花机械化打顶作业条件与要求,即选用早熟性状棉花品种,76 cm等行距的标准化种植模式,采用统一和联合病虫害防治,以及前轻后重的化学调控。通过实施不同时期的机械化打顶对比试验,得出最佳打顶时期比常规的人工打顶期要推迟1周左右,籽棉产量可接近人工打顶的总产量。     

机器视觉在棉花智能打顶领域的应用研究进展

棉花打顶作为棉花田间管理中的关键环节,打顶作业的质量将影响棉花后续的生长,精准识别定位棉株对棉花机械化打顶具有积极的意义。简要概述机器视觉技术在国外农业领域的应用研究,总结对比国内棉花打顶领域的定位技术,并对双目立体视觉技术、BP(Back Propagation)神经网络、卷积神经网络在棉株识别定位上的研究进行介绍,讨论分析机器视觉在棉花打顶方面存在的识别速度慢、算法冗余、作业环境制约等问题,并对棉株顶叶的分类识别、打顶机的改进优化、化学打顶剂的精准喷施以及实现多功能作业等具体研究方向进行展望,为后续棉花智能化打顶研究提供参考。     

棉花机械打顶关键技术研究进展

棉花打顶作为棉花种植过程的一个重要环节,对棉花产量与品质具有重要影响。针对我国棉花打顶机械的发展情况,分类总结近年来在棉花高度与顶端检测、打顶装置、控制系统等关键技术方面的研究现状,阐述各个关键技术的突破与创新。同时指出在棉花高度与顶端检测、打顶装置、控制系统等方面检测精度不足、切割可靠性与准确性差、打顶控制算法不完善等问题。提出未来打顶技术研究的发展方向,神经网络、5G通讯等技术可用于棉花打顶识别,创新优化打顶切割装置,先进智能控制算法应用解决棉花打顶控制问题,机器人等先进技术应用到打顶中,发展无人机打顶技术,结合水肥调控栽培技术,推进打顶机械与生产农艺相结合,最大限度减低棉花田间管理复杂度,提升棉花打顶效果,实现棉花机械打顶大规模应用。     

棉株茎秆物理机械特性的测定分析

棉花茎秆的物理特性对于棉花打顶机仿形切割装置的设计研究至关重要。为此,通过对处于打顶期的棉花茎秆的物理特征(棉花植株自然高度、棉花棉尖前后间距)参数进行了测定研究,测定棉花生长特征和分布规律。同时,对棉花顶部茎秆的机械力学特性进行了试验研究,获得了棉尖茎秆触发力-时间关系的规律,为棉花打顶作业过程中棉花顶端的动态仿形研究提供了相应的设计参数和重要的理论依据。     

烟草打顶机的研究现状与发展思路

烟草打顶抑芽的机械化作业能实现节本增效,解决劳动力不足的难题。文中介绍了国内外烟草打顶机的现状和研究进展,分析了现有烟草打顶机的结构、工作原理和性能特点,阐述了烟草打顶机存在的问题,指出烟草打顶机械化作业是大势所趋,总结了烟草打顶机总体的发展正朝着联合作业机械化、智能化和精准化方向发展,并就打顶机机型的研发、作业方式和种植经营模式等给出了发展建议。     

3MDZK-12型组控式单行仿形棉花打顶机的研制

针对棉花打顶人工作业效率低、强度大、可控性差等生产实际,研制了可实现各行独立仿形打顶作业的3MDZK-12型棉花打顶机;同时,重点介绍了齿带组合的传动系统、滚筒式切割器、切割器升降控制机构及套筒式平衡仿行机架的结构原理及特点。田间性能测试表明：该机结构简单合理、经济实用,能够满足棉花打顶的技术要求,且性能稳定、效率高。     

烟草打顶机械化技术及应用现状

目前,我国在烟草打顶抑芽作业过程中都是以人工作业为主,其劳动强度大,工作效率低,严重制约着我国烟草产业的发展。为此,阐述了在烟草生产种植过程中进行打顶抑芽的原因、作用和打顶抑芽机械国内外的发展现状,并指出了今后烟草打顶机械的发展趋势,给出了我国烟草打顶抑芽机械研究的建议,为烟草田间打顶抑芽作业机械化的发展提供了参考。