小型履带式多功能全液压农田作业车的研制

为了适应当今农田作业对多功能机械的需求,本文提出了一种小型履带式多功能全液压农田作业车,并对其工作原理和结构进行了介绍。实验证明,由于采用全液压驱动,该机结构紧凑,易于布置各种附具,实现了多种功能作业,同时该机可方便的应用在大田、果园和泥泞作业环境。     

果园作业车稳定性控制方法研究

针对果园作业车运动特点,建立整车侧倾、俯仰模型和轮胎模型,并推导出主动转向稳定性控制模型;以该控制方法为基础,在Matlab/Sim Mechanics中构建车辆仿真分析模型,模拟果园作业车在不同工况条件下的运动状态,并将PID控制算法融入主动转向控制模型,实现车辆运动稳定性控制,借助模型仿真分析证明控制模型的可行性与有效性;通过实车比例模型与仿真分析模型对比试验,进一步验证Matlab/Sim Mechanics仿真模型与实车模型的一致性与实用性。     

农用高架作业车技术发展现状

为适应高秆作物田间管理的要求,国外如意大利、美国、加拿大等国家研制和开发了不同类型的农用高架作业车,且技术发展较快,应用效果较好,同时我国也对农用高架作业车进行了研究和开发。在总结国内外农用高架作业车技术发展的基础上,对主要机型的结构、性能特点和主要参数进行了分析,并指出了研究和应用方面存在的问题以及未来发展的方向,为高架作业车的研制和开发奠定基础。      

基于视觉原理的农用作业车驾驶室色彩设计研究

色彩是农用作业车辆驾驶室的内饰设计最重要的因素之一。通过色彩混合原理对农用作业车驾驶室主环境色彩进行分析,利用色彩调和原理对农用作业车驾驶室操控元件色彩进行分析,利用透光混合原理对农用作业车驾驶室显示元件色彩进行分析,提出合理的内饰色彩方案,以提高设计的舒适美和宜人性,也有利于提高现代农用作业车的产品竞争能力。     

温室自动作业车设计

通过CATIA建立三维模型以及实验,设计了一种可进行远程遥控的温室自动作业车,包括了底盘、驱动系统、悬架系统等关键部件的设计,对后叉进强度校核,强度满足使用要求,设计结果对温室智能行走机具的研发具有重要的指导意义。     

基于PIX开源飞控果园植保作业车设计及应用

针对传统果树植保机械在植保作业过程易发生中毒事件,不能自主巡航作业等缺点,设计了基于PIX飞控系统智能果树植保履带作业车,利用PIX飞控的自动巡航、自动控制,将数据回传到地面管理平台,实现了植保作业车在作业过程中的自动巡航,操作简单,可避免农药对人体的伤害,减少中毒事件的发生。      

温室自走式多功能作业平台研制

目前,在农资运输方面,国外温室内多功能作业装备已实现自动化、机械化;国内温室内多功能作业的研究还处于初步阶段,温室设施内作业缺乏轻便且能够适应狭窄的空间和过道的电力驱动机具,大部分农资搬运仍需要人工,存在劳动强度大、劳动效率低等问题。针对这种情况,北京京鹏环球科技股份有限公司开发了一种温室自走式多功能作业平台,重点研发了机械系统、自动控制系统等。该温室自走式多功能作业平台可解决用户的资材运输、登高采摘和农药喷洒等日常作业和行走系统问题,且与传统人工物料输送方式相比,自走式多功能作业平台可在温室内实现农用物资搬运的自动化、智能化,解决传统作业方式劳动强度大、劳动效率低等问题,在一定程度上提高了温室农业装备的现代化、智能化水平,提高了设施内作业效率。      

温室大棚多功能输送器的研制

针对温室内物料运送难的问题,研制一种简便的大棚多功能输送器.介绍多功能输送器关键部件的设计思路及安装方法,总结机具的主要技术经济参数及特点,展望其推广应用前景,为推进全省设施农业发展提供技术支持.     

温室秸秆生物反应堆开沟装置的设计

针对秸秆生物反应堆技术推广中存在的人工开沟、覆土环节劳动强度过大、生产率低的问题,设计开发出适合在温室内作业的新型开沟装置。阐述该装置的总体结构与工作原理,对其关键部件进行优化设计。通过试制与应用,证实该装置结构合理、作业质量好、动力消耗小,可作为秸秆生物反应堆技术的配套机具进行推广应用。     

棚室多功能作业机研究

分析了国内外温室及微型多功能作业机的发展现状和趋势,概括了市场上新型多功能作业机结构设计等多方面的研究现状,阐述了当前菜农对棚室多功能作业机的迫切需求,总结了多功能作业机的研究成果,并得出国内多功能作业机的研制与国外存在的差距以及其未来发展趋势。      

多功能全液压果园作业平台的设计与试验

为解决果园作业的机械化程度低和人工劳动强度大的问题,设计了一种多功能全液压果园作业平台。该平台采用全液压四轮驱动,双轮和四轮2种转向模式增强了行走能力、减小了转弯半径,适宜于复杂地形;采用了剪叉式升降机构和可展开式工作台,满足了不同高度和不同株距果树的果实采摘、果枝修剪的需求。同时,设计了调平机构实现平台坡地作业时工作台始终处于水平状态,且前、后两端安装果箱升降装置,便于装卸与运输。对样机进行性能试验,结果表明:其最大负载下行走速度为1.94m/s,最小转弯半径为3m,最大举升高度为2.4 3 m,最大作业宽幅为3 m,调平最大误差1.5°,采摘效率为0.4 2 hm2/h,满足果园作业使用要求。     

全自动温室钵苗移栽机设计与试验

为提高钵苗移栽机自动化程度和工作效率,设计了一种可实现8爪整体间隔取苗、分散间隔投苗、可用于穴盘到穴盘或花盆间的高效全自动钵苗移栽设备。阐述了移栽机的结构原理与工作过程,基于整体间隔取苗、分散间隔投苗原理,对移栽机整体结构及取苗爪分散部件进行设计,并合理规划移栽策略;综合考虑移栽动平台运动规律及同步带变形对动平台定位精度的影响,在ADAMS中建立移栽动平台刚柔耦合仿真模型,分别选取动平台水平运动等加速等减速、三次多项式和五次多项式运动规律进行仿真分析,结果表明3种运动规律定位精度均大于99.7%,其中五次多项式运动规律下定位精度最高。在不同移栽频率下对移栽动平台的定位精度及整机作业性能进行了试验,试验结果表明：移栽动平台在行程内的运动误差在0.15~1.22mm,在120株/min移栽频率下移栽合格率可达90.23%,且随着移栽频率降低,移栽合格率逐渐提高,整个移栽作业运动协调可靠,定位精度高,可实现整体间隔取苗、分散间隔投苗的高效作业要求。     

多功能液压驱动田间作业平台设计与试验

为解决常见田间专用设备不能有效适应各种垄距和植株高度变化的问题,设计研发了多功能液压驱动田间作业平台,能够满足行距和高度变化的田间作业需求,提高作业平台的适应能力。多功能田间作业平台采用液压驱动,通过力学分析,确定了整机功率需求,选用合适的发动机、液压泵、液压马达及其他液压器件,完成田间作业平台的动力匹配。利用ANSYS Workbench仿真软件对多功能田间作业平台的关键部件调节架进行了网格划分、载荷施加等,对调节架进行了静态分析,校核了其强度和刚度,满足设计要求。开展了多功能田间作业平台满载爬坡试验,结果表明,整机动力匹配合理,满足设计与使用要求。      

温室轨道施药机器人系统设计

针对温室人工施药效率不足,且容易中毒的现状,设计开发了温室轨道施药机器人系统。结合探测、限位传感器输入信号及输出执行元件的特点,系统采用三菱PLC作为控制核心,控制移动搭载平台、电机、电磁阀及药液泵等各个部分,通过探测传感器定位作物行,调控PWM波占空比实施变量施药作业,从而实现温室自动化精准施药。实验结果表明:机器人定位准确率高,喷头流量与PWM占空比呈正相关,随着施药距离的增加,药液沉积量呈递减趋势;系统操作简单,自动化程度高,可以有效提高温室施药工作效率和农药利用率。     

草莓温室无人化循迹搬运车的设计与试验

温室无人化能较好地解决现有温室培育过程中采摘与搬运主要依靠人力完成,且倒料费时、费力及导轨铺设成本高等问题。以草莓大棚温室培育无人化搬运为试验对象,设计开发了一种应用于草莓无人化管理的自动循迹搬运车。该搬运车利用红外传感器对路面上设定的迹线进行自动检测,通过对路径进行计算与分析,自动校正运行轨迹,实现智能循迹搬运。通过机构创新,设计并制作了可自动倾倒且料斗门能同时开启的倒料机构。试验结果表明:所设计的无人化循迹搬运车在设定传感器离地面距离d=2cm、直线段运行速度υ≤1.2 m/s时,能快速稳定地跟踪黑线前进;在转弯处运行速度υ≤1 m/s时,跟踪准确运行平稳;当两条迹线垂直时,搬运车能在垂直转弯处跟踪准确且运行平稳,搬运车整体性能稳定且转速在一定范围内对循迹的影响较小;当搬运车倒料角度α≥75°时,能保证草莓被全部被倒出,即倒料最小倾斜角αmin为75°。温室无人化循迹搬运车的设计为解决水果的无人化管理提供了参考。     

农田信息采集车设计与试验

针对传统农业物联网系统存在传感器少、投入成本高、建设周期长和对环境不友好等问题,设计了一种可移动式农田信息智能采集车。利用Matlab仿真对关键部件机械臂的构成和运行情况进行了分析和模拟,对采集车进行了小麦田间性能测试。结果显示,采集车整体设计合理,车辆通过性强,越障最大倾斜角达30°,最大遥控距离45m,获取图像清晰。将传感器采集的数据与常用高精度仪器测量结果进行了比对,农田信息采集车所采集温度、湿度、光照强度、CO2浓度、风速、土壤温度和土壤湿度与高精度仪器设备所测数据的相关系数均大于0. 90,单个采样点平均采集时间为45 s,数据采集满足需求。该采集车可实现定时、定点大范围获取田间数据的功能,能够替代传统物联网系统或对其进行补充。     

温室通风设备状态监测系统设计与试验

根据现代温室监控和管理的需求,基于Android系统开发了温室设备的状态监控模块,采用CAN总线测控系统对温室内外环境数据进行实时采集并对温室环境设备进行控制.基于Android开发的系统软件具有远程监控的功能.根据摄像头提供的实时视频数据,对图帧间差分法和自相关函数法应用于温室风机停转状态的监测以及背景差分法和Can...     

日光温室番茄采摘机器人设计与试验

针对目前日光温室中番茄采摘主要靠人工且费时费力的问题,设计并制作了一种可以应用于日光温室的番茄采摘机器人.该机器人能够在大棚垄道间巡检并自动识别成熟番茄,完成采摘、收集.本设计以STM32微控制器为主控制器,使用麦克纳姆轮全向移动平台作为机器人的移动底盘,采用由Raspberry Pi 4B控制器驱动的深度相机作为成熟...