水田环境下水稻直播机自动驾驶控制方法

为了解决无人化水稻直播机在水田里应用时精度不高的问题,本文提出了一种在不平整泥泞水田环境中的水稻直播机自动驾驶控制方法。本文首先建立了水稻直播机的运动学模型,基于横向偏差和航向角偏差,提出了一种用于直线作业段的非线性转向控制算法。为了避免水田路面不平坦对定位系统的影响,通过倾角传感器获取车身姿态,修正定位误差。通过检测计算位置与地边的相对距离,实现了地头自动转弯。实验表明,本文控制方法的路径跟踪平均绝对误差为0.027m,具有较好的跟踪精度和稳定性,且自动转弯算法切实有效,提供了一种在水田环境下可行的自动驾驶控制方法。     

水稻机直播技术推广的关键问题

当涂县地处安徽省沿江江南地区,是以种植水稻为主,油菜为辅的农业大县。全县水稻种植面积75万亩,其中单季稻面积约达55万亩。随着农村改革的不断深入,农业生产总体水平也得到了很大提高。尤其是通过《丰收计划》、《水稻生产机械化技术》等项目的实施,使水稻生产机械化水平有了长足的发展,机耕、机灌、机械     

多功能覆土直播机及水稻机直播技术研讨会召开

2006年11月26日,中国水稻研究所和中国农机院北京现代农装金江科技有限公司,在杭州举办了多功能覆土直播机及水稻机直播技术研讨会。会议结合中国水稻生产的实际,借鉴韩国水稻机直播的经验,就我国直播稻发展前景,水稻生产对多功能覆土直播机的要求,水稻机直播技术遇到的问题及解决方法等开展了讨论。我国稻作气候复杂,各地稻田环境及水稻类型品种差异大,稻作模式多样。发展机直播技术必须结合各稻区的生态环境及品种特点,借鉴其它国家先进水稻机直播的经验,通过技术引进、消化和提升,进行水稻机直播技术创新和集成,从而解决水稻传统撒直播中…     

水稻直播机的现状及发展

介绍了水稻直播机的研究现状；分析了目前水稻直播机存在的问题及其发展趋势；阐述了水稻直播机的产业化前景。     

轻便型水稻直播机的研制

水稻直播技术省去了育秧、拔秧、移栽工序，是一种省工、省力、节约成本、增产增效、适宜机械化操作的新型栽培技术。轻便型水稻直播机，利用手动单人操作，效率高，轻便灵活，适用单户小田块作业，且价格低，农户容易接受，是一种具有较好市场推广前景的机具。     

水稻直播机的设计与研制

水稻直播机的设计与研制Ｃ．Ｐ．Ｇｕｐｔａ授教（亚洲技术研究所农业与食品工程处）ＴｏｔｏｋＨｅｒｗａｎｔｏ讲师（Ｐａｄｊａｄｊａｒａｎ大学农业工程系）著王均安工程师（河南省郑州市农机安全监理所）译一、摘要为了克服水稻移栽作业中的繁重与辛苦，设计了一种与...     

基于ADAMS的水稻直播机虚拟牵引特性试验研究

基于多体系统动力学软件ADAMS,通过参数化的几何建模构建虚拟的牵引性能测试平台.以施加于驱动轮的力矩、动力机和底盘连接处的约束力作为主要评价指标,以改变船板质量的方式施加模拟负载,进行虚拟试验,分析得出机组在Ⅲ挡工作的最佳负载为150kg.     

曙光2B170型水稻直播机的使用与机械直播栽培技术

水稻机械直播是水稻栽培技术上的一次重大改革，它大大简化了水稻的栽培技术。根据曙光2B170型水稻直播机的小批田间试验，水稻机械直播的主要优点有三个。一是减少了用种量。常规的早稻机械直插每亩用种量6～7千克，晚稻每亩用种量5千克，杂交稻每亩用种量2．5千克。节约用种3千克左右。二是个体发育好，增产潜力大。机械直播采用宽窄行单边条播，个体发育好，协调了个体和群体的关系．据省水稻所与南县多年分厢撒播大面积产量统计，比育苗移栽的每亩增产50千克。三是降低了生产成本。免除了育秧，扯秧及插秧等农艺过程，大大降低劳动强度…     

农业植保无人机变结构线性滚动时域估计器研究

植保无人机的惯导数据输出频率最高可达8 k Hz,而常用GPS输出频率最高只有10 Hz,会导致位置估计器的数据源之间存在延时问题。为此设计了一种处理延时测量值的变结构线性滚动时域估计器(Variable structure linear-Moving horizon estimator,VSL-MHE)。首先将多传感器测量数据进行序列化;然后通过线性索引来确定排列项中无数据的坐标,根据该坐标对代价函数中权重矩阵进行更新,从而改变估计器结构;最后通过VSL-MHE估计植保无人机位置。在室内测试中,通过Opti Track向植保无人机发送模拟GPS信号,输出频率范围为2～20 Hz。将VSL-MHE估计的位置、MHE估计的位置和循环迭代扩展卡尔曼滤波器(Circular iterated extended Kalman filter,CIEKF)估计的位置分别与Opti Track获取的精确位置做对比,结果表明,VSL-MHE的位置最大偏差小于CIEKF和MHE的位置最大偏差。在室外40 m×30 m范围的飞行测试中,VSL-MHE的航线位置最大偏差小于CIEKF和MHE的位置最大偏差,验证了该算法的有效性。     

水稻机直播技术操作规程及要点

水稻机直播技术具有省工、省种、增产、增收的特点，要成功实施该项技术，须严格操作规程，掌握技术要点。     

基于干扰观测器的直播机路径跟踪快速终端滑模控制

针对农田中存在不确定性干扰时,会导致建立的无人水稻直播机运动学模型精确度不高,从而使路径跟踪收敛时间长,跟踪效果较差等问题,提出由直播机运动学模型建立相应的非线性干扰观测器从而实现对不确定性复合干扰的精确观测.将观测到的干扰值补偿到运动学模型中以提高模型的精度,降低滑模控制的抖振.为了控制直播机沿指定路径作业并提高路径...     

油菜茬机点播杂交稻技术探索初报

介绍了宣城市油菜茬机点播杂交稻的试验情况，分析了试验数据，为油菜茬机点播杂交稻提供了技术依据。     

基于DSP技术和目标模拟器的自主导航播种机设计

为了降低播种机重复作业和漏播作业的概率,提高作业的速度,降低成本,减轻驾驶员的工作量,基于DSP技术和目标模拟器地图生成技术,设计了一种新型的自主导航播种机。该播种机可以采集GPS位置点,得到目标模拟器的电子地图,然后根据目标模拟器的形状确定播种机的行驶路线,并按照确定好的规划路线对播种机的行进路径进行跟踪,对得到的采集数据进行保存。利用DSP处理技术,实现了播种机实时运动的显示功能,经过数据处理得到点状图,生成了目标模拟器的电子地图。试验证明:播种机的DSP实时编码效率、重播率及路径规划准确率等各项指标都符合自动化播种机的设计要求,为现代化播种机的设计提供了较有价值的参考。     

水稻联合播种机穴盘搬运机械手的设计

分析了在水稻育秧穴盘联合播种过程中人工搬运软塑穴盘和钢丝网托的基本流程，提出了采用搬运机械手来辅助人工进行搬运的方法，简化了搬运过程。根据穴盘和网托的特殊外形以及实际搬运动作要求，确定搬运机械手具有4个自由度，采用气动驱动，手部为机械式托架。根据放盘时的横向和纵向定位要求，设计了专用于2BZ-300型电磁振动式水稻育秧穴盘联合播种机托架式手部结构。搬运机械手可以保证播种的顺利进行，降低工人的劳动强度。     

水稻种绳直播机对地表不平度的动态响

为了探索水稻种绳直播机对地表不平度激励的适应性,进行了动态模拟试验.根据样机的结构特点,设计了由角位移传感器、数据采集卡和计算机等构成的地表不平度检测系统.检测了由旋耕形成的原始地表不平度和经过种绳直播机作业后形成的地表不平度,应用Matlab软件对信号进行了时域和频域分析.应用等同法建立了系统的传递函数,分析了系统的动态特性.研究结果表明,由种绳直播机和土壤等构成的土壤-机器系统是一个具有一阶惯性特征的线性系统.系统的响应速度、频带宽度和覆土厚度等性能指标能够满足农业技术要求.     

油菜无人播种作业两退三切鱼尾自动调头方法

为减小油菜无人播种作业系统调头产生的未作业区域面积,提高作业行切换对行精度,提出一种两退三切鱼尾调头自动控制方法。基于CaseTM1404型拖拉机、北斗RTK和2BFQ-8型油菜精量直播机构建了一套油菜无人播种作业系统。根据该系统参数,定量分析了3种鱼尾调头模型的路径几何关系,以田头未作业区域面积最少和对行精度最优为目标生成鱼尾调头路径,基于几何模型和运动学模型设计了改进的模糊自适应纯追踪控制器,依据该控制器结合油菜精量直播机播种规范构建了控制策略。开展了3种鱼尾调头模型田头未作业区域面积仿真,仿真结果表明,两退三切鱼尾调头模型相对于传统鱼尾调头模型田头未作业区域面积减少14.62%~22.43%。运用该调头方法开展了田间无人播种作业试验,试验结果表明：两退三切鱼尾调头方法较传统鱼尾调头方法初始横向偏差减小7.37~8.08cm,上升时间减少1.3~2.3s,无人作业对行精度为1.48cm。该研究为油菜无人播种作业过程中的梭行路径调头换行方法提供了技术支撑。     

成都平原杂交稻机械化直播技术研究初报

机直播具有一次性完成开沟、播种、施肥、覆盖,工作效率高的特点和优点。2007年我们选用中长粒型的优质高产杂交稻品种川香9838在成都平原开展了机直播技术研究。结果表明:在成都平原早茬口稻田,4月15日前播种,用种量为18kg/hm2,播种后浸灌1次,出苗后加强水肥管理,可以获得9000kg/hm2左右的较高产量,比塑盘育秧移栽节本增效2415元/hm2;而且杂交稻机直播具有分蘖早,分蘖能力强,群体形成快的特点。     

超级稻精密播种点位控制技术研究

设计了机械臂式点位控制补种机构,并基于Lab VIEW提取空穴坐标,确定空穴位置。对种头运动轨迹进行组合优化算法研究,对穷举法、最近邻点策略及最短链接策略3种算法进行了3种轨迹优化试验。试验结果表明:3种算法各自绘制出的运动图形轨迹与给出的空穴位置相吻合,均能够完成精密播种的点位控制;且穷举法运行时间短,编程简单,结果精确,输出距离短,确定为最优运动轨迹算法。     

气吸式播种机质量监控系统设计——基于ZigBee无线传感网络

针对气吸式播种机常出现的漏播和重播现象,在ZigBee技术和单片机的基础上提出了一种新的气吸式免耕播种机的质量监控系统,并对播种机的核心部件排种器进行了结构优化设计,制造了试验样机。播种质量监测系统以STC89C51单片机和ZigBee无线模块为主要部件,结合红外线传感器和涡流位移传感器对漏播和重播数据进行采集,实现了振动台的自动化控制和远程报警功能,以及LCD12864液晶对监测参数的实时显示。通过对播种机的大量测试,得到了不同播种机行进速度的排种质量曲线,由测试结果可以看出:排种质量监测系统可以成功地对漏播率和重播率进行监测,且遗漏监测的次数很少,排种和漏播播种率的精度较高,达到了精密播种机的设计标准。     

水稻种绳捻制机卷绳机构的参数分析

直播水稻是我国传统的栽培技术,它改革了常规栽培的育秧、拔秧、运秧和插秧等繁重工作,具有省工、高效的特点。为此,提出了水稻种绳直播技术,对水稻种绳捻制机的卷绳机构进行了种绳运动线速度分析和种绳单位长度捻劲个数分析,为今后样机的优化改进设计提供了良好的理论基础。