基于OpenCV的施肥铲精准对行系统设计

为解决小麦断根机施肥作业过程中施肥铲施肥不精准问题，设计一种基于OpenCV的施肥铲精准对行系统。以Jetson Nano为处理器，将摄像头采集到的图像信息通过OpenCV进行处理，能够精准找到小麦垄行之间的中心坐标位置，以此来得到每个施肥层中施肥铲的相对位置，将得到的位置信息传到STM32F103C8T6再次进行处理，通过相应的控制系统进而调整分层施肥铲的位置。将摄像头所取得的像素点坐标与人工测量的实际坐标进行对比分析，结果表明，此识别方法在光照强度充足的情况下，对小麦中心坐标的识别正确率均高达90%以上，具有较好的识别效果。此识别方法为以后断根机施肥处理装置的设计提供了可靠的理论基础。     

基于无线传输方式的农业装备共性参数测控系统研究

针对农业装备性能检测过程中的布线繁琐、传输受限、不易扩展等缺点,基于嵌入式技术和虚拟仪器技术设计了多种无线传输方式的农业装备共性参数测控系统,解决了农业装备检测设备田间测试工作可靠性差、传统测试仪器功能单一及缺乏智能化数据处理等问题。实现了集智能型农业装备共性参数采集、无线传输平台、计算机无线接收与处理于一体的农业装备共性参数测试系统,有效地提升了农业装备的质量和自动化水平。     

拖拉机离合器盖压盘总成试验装置开发

如何设计出结构稳定、可靠,能够进行拖拉机离合器盖压盘总成试验的试验装置,是广大科研机构和企业一直探索的问题。本课题设计了一种结构紧凑、可靠,测量过程简单,测量结果精确,自动化程度较高的拖拉机离合器盖压盘总成试验装置,可以进行拖拉机离合器盖压盘总成分离特性和负荷特性试验,且测试结果稳定可靠。     

基于字符识别的收割机机器视觉研究

随着农业现代化技术的不断发展,无人驾驶技术开始被应用到农机的设计上,为了实现农机的无人驾驶,首先需要使农机具备智能化视觉系统。为了提高农机视觉系统的导航线识别能力,将基于翻译工具的字符识别技术引入到了系统的设计上,结合图像处理技术,通过对导航线的初步定位、二次定位和图像的滤波、灰度化及增强处理,可以准确识别出作业区域的导航位置线,还可以得到实时的位置坐标。测试结果表明:收割机在自主行走时可以沿着导航线位置行走,并通过坐标点来实时的修正行走方向,达到了精准定位导航的目的。     

基于热风干燥的薄层物料试验装置与方法研究

本研究设计了一种基于热风干燥的薄层物料试验装置,干燥过程可控;开发了基于试验装置的干燥方法,能够实现干燥过程中质量、含水率、风速、温度、湿度的实时测量。基于本试验装置与方法,能够开展物料干燥特性、干燥能耗和干燥工艺拟合等研究。     

大口径钢管圆度测量喷标系统设计与误差补偿研究

为满足大口径钢管测量精度的需要,设计了一种龙门架式钢管在线测量及喷标系统。利用龙门架两侧立柱激光传感器的竖直运动,测量钢管截面外径上点的坐标,利用最小二乘法求其圆心坐标,采用近似直径法求取该截面的最大直径和最小直径,从而求得该截面的圆度。实例证明该系统及数据处理算法可实现钢管外径及圆度的测量,并具有相当高的精度。对测量结果进行误差分析,得知影响测量结果的主要来源是钢管的摆放姿态,通过投影及坐标变换对误差进行补偿,补偿后结果得到了一定的改善,从而验证了误差分析的合理性和补偿方法的可行性,该系统可用于大口径钢管的在线测量。     

雷沃阿波斯农业装备全新形象亮相春季展

正3月10日,2016全国农业机械及零部件展览会如期而至。本届展会,雷沃阿波斯农业装备展区仍选择了室外展区的中心位置,但首次以雷沃阿波斯农业装备的全新形象亮相。整体特装风格简洁明亮,高端大气,精准地传递出了其国际品牌形象和加快全球化战略的决心和信心。雷沃重工执行副总经理、雷沃阿波斯农业装备总经理王玉荣表示,统一用雷沃阿波斯农业装备这个名称,是因为在2015年雷沃重工成立了雷沃     

农业装备驾驶室人机界面设计与评价知识库系统的构建

整理农业装备驾驶室人机界面设计与评价相关知识,分析不同的知识表达特点,对不同类型的知识进行分类和表达,结合农业装备驾驶室人机界面设计与评价的特点,应用面向对象的方法,采用产生式知识表示方法对准则类知识进行表示,采用框架式知识表示方法对实例类知识进行表示,建立人机界面知识库,为农业装备人机界面数字化设计、分析等提供全面、完善的支持。同时,采用Visual C#.NET作为主要开发工具,以SQL Server为数据库管理系统,开发C/S架构的农业装备人机界面知识库系统,方便用户对知识进行使用、查询以及对知识库中的知识进行更新和维护管理。     

TRIZ理论在我国农业装备领域的应用现状及展望

农业装备正逐步向着定制化、智能化发展,在新形势下对适用、耐用的农业装备创新设计是当下农机研究工作的重点方向。针对TRIZ理论在我国农业装备创新设计领域的发展情况及研究成果进行整理,总结出TRIZ在农业装备领域研究的不足,主要体现在基础研究、数据库建立、教育培训和推广宣传等方面,对农业装备创新设计领域未来研究方向进行展望,并从基础教育、理论研究、数据建库、仿真模拟和政策引导等方向提出建议,为加强农业装备领域创新设计研究提供思路和方向。      

基于质量反应法的车辆质心位置测量平台研究

车辆质心位置是影响车辆性能的重要参数之一,质心测量平台就是为了精确测量车辆质心位置。根据质量反应法的测量方法,设计研制了车辆质心位置测量平台,实现了车辆质心的精确测量。介绍了测量系统的结构组成,给出了测量原理,进行了实车检测,并对测量过程中的系统误差进行了分析。结果表明,该系统能达到较高的测量精度。     

农用小型电动工具自动在线检测管理系统设计

电动工具包括园林工具、小型农用工具等,在农机、园艺等领域具有广泛的应用。就电动工具行业而言,电动工具加工设备的自动化程度很高,但测量水平低下。设计了一种小型电动工具自动在线监测管理系统,利用工业计算机及数字信号处理单元,集成了耐压、空载和火花监控多项目的测量设备,具有速度快、精度高、稳定性强及使用方便等优点,是电动工具自动在线检测测试设备。      

手持式精准立木树高测量装置设计与试验

为解决森林资源调查中树高测量误差大,复杂林分环境树高测量难,倾斜立木树干长度测量不准等问题,以测量学、测树学、电子信息技术、传感器技术和图像处理技术为基础,研制了手持式精准立木树高测量装置。该装置集成了中央处理器、激光测距仪、高清摄像头、高精度陀螺仪传感器、液晶显示屏、存储器等元器件,利用激光测距传感器获取测量装置与被测树根间的距离,同时获取该装置的仰角信息,再利用图像中心确定树顶位置后获取第2个仰角信息,通过距离信息和角度信息解算测量树高。使用设备贴紧树干测量树干倾斜角度,对于干型弯曲的树木,利用边缘检测算法识别图像树干轮廓边缘,以轮廓近似法提取树干轮廓边缘点,获得树干边缘离散点坐标信息,将线性拟合求得的直线斜率转换为树干倾斜角,利用角度补偿算法完成长势倾斜立木的树长测量。试验结果表明树高测量精度可达98.04%,倾斜立木测量精度为96.89%,满足国家森林资源调查的精度要求。     

基于PLC的播种机开沟器力学性能测试装置

设计了一种基于PLC的开沟器力学性能测试装置。该测试装置主要由开沟深度控制机构、六分力测试装置、液压系统和PLC控制系统4部分组成,通过闭环控制实时调节开沟深度,提高了开沟深度稳定性;对六分力测试装置进行了标定,结果表明,牵引阻力测量精度和最大相对误差为1.49%FS、3.7%,土壤垂直反力为2.1%FS、5.1%,侧向力为0.98%FS、1.9%。测试精度满足要求,且该装置能够完成不同类型开沟器的受力及开沟深度的测试。     

基于液压加载的拖拉机PTO测试装置设计与试验

针对当前多数负荷车仅适用于拖拉机牵引试验测试,模拟完整田间作业状态不全面的现状,设计了一种可挂接负荷车的液压加载式拖拉机动力输出轴测试装置,在满足负荷车牵引试验国标要求的基础上可以进行拖拉机PTO测试试验。该装置采用的液压测功机与应用普遍的直流电力测功机经过试验对比,系统响应和稳定速度更快,综合加载性能更好。对该测试设备进行拖拉机PTO田间转矩载荷谱模拟动态加载试验,结果显示：实际加载转矩与转矩载荷谱试验数据相关性良好,拟合优度为0.83。通过数据分析计算实际液压加载系统响应时间约为2.1s,最大超调量为7.52%,均在可控范围内。说明该测试设备可以通过输入转矩载荷谱的形式有效模拟田间作业拖拉机PTO工作状态,为后续拖拉机牵引及转矩全面加载田间模拟试验提供参考。     

基于虚拟仪器的应变测试静态标定系统

为了将虚拟仪器技术应用于所设计牵引力测量传感装置中,基于虚拟仪器技术设计开发了在线应变测量的静态标定系统。阐述了该系统软件和硬件结构、试验方法、静态特性标定及分析程序设计等,并通过应变传感装置及加载装置进行试验分析。试验结果表明,基于虚拟仪器技术设计的应变测试静态标定系统比传统标定系统结构简单、操作简捷,能够较精确地在线对应变传感器进行标定及静态特性分析。      

乳品采集智能化工况模拟与检测系统

针对我国乳品采集设备性能试验检测技术应用研究相对薄弱等问题,自行研制开发了机械化乳品采集检测模拟系统,以满足当前国内对各种乳品采集成套设备进行结构研究和性能试验检定的需要。检测系统包括采用独特的液体自动吊挂称量罐形式的模拟工况下挤奶量自动计量性能测试系统以电容薄膜真空传感器和嵌入式微处理器为核心的挤奶系统脉动性能检测装置、独特的悬梁式荷重传感器以及以摆头传递被测力的自动脱杯系统提升力测试装置。另外,进行了真空设备性能在线遥测系统和监控系统的研制,阐述了以上装置和系统的原理及工作过程。     

微波真空冷冻干燥中试设备的设计

本论文以实现工业化生产为目标,充分考虑中试试验要求,研制出一种微波冻干中试试验设备。重点介绍了设备的系统构成、功率配置、主机总体结构和关键部件设计。各系统功率配置为:微波系统13kW、制冷系统8.35kW、真空系统4.5kW。设备干燥仓与捕水仓呈上下连体配置,中间通过屏蔽过流板相隔,可以允许水蒸气自由透过,同时也能防止微波进入捕水仓。微波系统采用小功率多口馈入方式,微波馈入口沿干燥仓周向交错排列。每只微波磁控管可独立启闭,功率连续可调(0~100%),冻干过程中可对微波系统进行精细化调节。本设备在测控方面,具备光纤实时测温、实时称重、视频监视、能耗跟踪等功能,非常便于微波冻干干燥特性研究、干燥工艺优化等研究。     

单穗玉米水分、质量连续测量及封装系统设计

设计了基于电容式水分测量装置的考种设备,可以自动连续测量单穗玉米籽粒的水分、质量的数据,并对测量完的整穗玉米籽粒进行封装喷码。整机由斗式送料机构、电容式水分测量仪、翻转模块、封装机及控制部分组成。根据整机的工作原理,采用带传动和料斗组合实现籽粒的输送,LDS-1G型电容式水分测量装置来获取籽粒水分、质量参数;配备自动封装的模块,利用SIEMENS LOGO!逻辑控制器来实现各个环节的控制,配合籽粒参数的测量。针对玉米籽粒试验验证表明:其最大测量速度为12s/穗,处理最大通量可达7 200穗/天。     

作物数字图像远程实时获取方法研究

作物图像获取方法是应用计算机视觉技术监测作物长势的首要问题。为此,对作物数字图像远程实时获取方法进行了研究。研究的作物数字图像远程实时获取系统由图像获取设备、下位机、数据传输系统、Web服务器和客户端等部分组成,包括用户管理与系统维护、数据库管理、图像获取与设备控制和数据处理与发布4个功能模块。系统利用带无线传输功能的数码相机和高清晰网络工业相机作为作物数字图像获取设备,并给出了图像获取设备的5种安装形式:移动车载、固定形式、滑动导轨、云台和综合形式;系统在图像获取设备到下位机之间采用有线或微波无线的传输方式,从下位机到Web服务器再到客户端采用Internet网络连接,通过增加带宽可以显著提高图像信息的传输速率;系统利用直接存取法建立作物图像数据库,并利用Web信息系统实现了作物图像信息的实时发布。     

小型扭转试验机测控系统设计

介绍自行设计的小型扭矩试验机的控制检测系统工作原理、关键机电设备的选择和基本软件系统设计。所设计的试验机具有结构简单、量程小、功耗小、易操作等优点。通过对小扭矩材料进行加载试验,证明该扭转试验机测控系统可以基本满足扭转试验准确性的要求,试验结果较为可信。