振动式蓝莓采摘机槽型凸轮传动装置的设计与分析

为研制振动式蓝莓采摘原理样机,对蓝莓采摘机的凸轮传动装置进行设计与分析,选择凸轮结构类型及轮廓曲线种类,建立凸轮曲线方程。在MATLAB环境下,依据槽型凸轮设计参数对其进行运动学、动力学仿真分析,以此为基础研制蓝莓采摘原理样机。并对槽型凸轮传动装置运行卡点问题进行研究,提出解决方法:将凸轮滚子双边倒角,并使其能够绕轴转动。经测试,修整后的采摘装置运行平稳,满足振动式蓝莓采摘机设计要求。     

大兴安岭地区蓝莓种植园开发建设技术

大兴安岭地区是我国寒温带野生蓝莓的主要产地,野生蓝莓浆果果汁多,花青素比重大,备受国内外人士青睐。近年来,人们采摘次数增加,野生蓝莓产量下降,建设大面积集约化采摘种植园势在必行。应用蓝莓品系调查法、蓝莓抗寒性对比分析法、蓝莓种源实验研究法进行对比分析,通过蓝莓品系引植对比试验,确定大兴安岭地区最佳栽培蓝莓品系,并进行蓝莓育种技术选育,提出大兴安岭蓝莓品系栽培设计方案。     

苹果采摘机器人手臂控制研究

为解决苹果采摘机器人机械手臂控制的稳定性问题,基于拉格朗日力学原理建立了机器人手臂数学模型,设计了机器人手臂控制器。根据控制需要将机器人手臂的控制区域化分为伸展区域和采摘区域：伸展区采用基于正弦和斜坡函数的控制策略向机器人手臂系统输入能量,以保证机械人手平滑地到达采摘区;采摘区采用线性模型分析机器人手臂在该区附近运动规律,判断系统的可控性,设计出线性模型的二次最优控制策略（LQR）。仿真结果表明：该控制器使得苹果采摘机器人手臂到达采摘区后的稳定时间≤2s,满足控制器设计的精度要求,可完成自然光照下对成熟苹果的采摘。     

采摘机器人的研究现状和发展趋势

采摘机器人是农业机器人的一个重要分支,对未来农业机械化、自动化以及智能化起着重要的作用.研究主要介绍了近几年国内外对采摘机器人的研究现状及成果,同时对采摘机器人的发展趋势做出了分析.     

番茄采摘机器人目标识别方法研究

针对目前采摘机器人工作环境复杂、效率低下等问题,在采摘机器人体系结构的基础上,提出了一种将AdaBoost分类器和颜色特征分类器相结合用于番茄采摘机器人的目标识别方法.通过试验分析该方法的性能,并与改进前的性能进行比较.试验结果表明,该方法的平均番茄识别时间为78.955 ms,识别准确率达到97％以上,性能优良,达到番茄采摘机器人对目标识别的要求.为实现采摘机器人智能化提供了一定的参考和借鉴.     

苹果机器人采摘存在的关键问题及对策

中国果园面临收获装备亟缺、劳动力成本上升等问题。目前,苹果采摘机器人机械化、智能化水平的提高已经成为农业机械研究的主要方向之一。本文分类综述了国内外苹果采摘机器人的最新研究成果,对其信息收集处理系统、机械系统等的特点进行对比分析。此外,本文针对苹果采摘机器人关键系统面临的难点进行探讨,总结得出如下要点：工作环境复杂多变、目标果实识别定位困难、机械系统选型及设计困难等。最后,本文提出构建现代果园无人化收获成套技术体系与建立示范基地的展望。由此可见,研发一款适合本土商业化应用的苹果采摘机器人对当前苹果产业的发展有着至关重要的作用。     

基于颜色信息的蓝莓熟果的估计

主要是利用图像技术,根据成熟蓝莓颜色与背景颜色的明显差别评估当前蓝莓植株的熟果量,估计单株成熟蓝莓的多寡,能够为蓝莓采摘机采摘参数的调整和确定自动采摘策略提供基础.     

兔眼蓝莓鲜食品种筛选评价

为解决兔眼蓝莓果实口感粗糙、不适合鲜食采摘等问题,开展了兔眼蓝莓品种引种评价。试验从引进品种中筛选了9个综合性状较好的兔眼品种,进行农艺性状、经济性状、果实性状等的分析,并应用模糊数学综合评价方法进行评价。结果显示：奥克尼、泰坦、芭尔德温3个品种树势好,丰产性强,风味佳,籽粒感少,适于作鲜食栽培。     

果蔬采摘机器人研究进展

综述了果蔬采摘机器人的国内外研究现状,介绍了目前大部分典型的果蔬采摘机器人的研究成果。通过分析大部分采摘机器人的工作情况、功能、存在问题,指出了目前采摘机器人的应用与研究过程中的主要难点与制约因素,提出了研究开发的方向与关键技术。     

7个蓝莓品种在富阳的引种试栽初报

先后引进7个蓝莓品种于杭州富阳区进行了适应性试验,对树体生长、土壤适应性、结果情况等进行了测定分析。结果表明,兔眼蓝莓品种粉蓝、园蓝、灿烂、戴安娜适合用于加工,而高丛蓝莓品种奥尼尔、夏普蓝、布里吉塔则适合于鲜食采摘。兔眼蓝莓的适应性强于高丛蓝莓。     

基于功能分析与TRIZ的林果采摘装置概念设计

传统的依赖于产品研发人员经验与灵感的设计方法已经无法满足使用者快速、高质量的功能需求。笔者提出将功能分析与TRIZ矛盾解决工具相结合的林果采摘装置概念设计方法,以采摘剪为例从功能角度加以分析,建立功能模型,挖掘其中的不足功能,应用39个通用工程参数和40条发明原理描述和解决问题功能,从而缩短研发时间,实现林果采摘创新设计。研究表明该方法在林果采摘装置设计过程中具有创新加强和有效性。     

番茄采摘机器人机械臂结构设计与参数优化

农业采摘机器人属于非结构环境下作业的特种机器人,果实的采摘易受环境变化的影响,机械臂的结构特点直接决定机器人作业范围。根据番茄的特点及其植株的生长分布,设计了具有平行结构关节的四自由度机械臂,建立了机械臂运动学模型,完成了机械臂的结构参数优化设计,并使用MATLAB平台进行了仿真验证。在满足番茄采摘要求的前提下,实现了实际采摘无效空间最小化,证明了该机械臂结构设计合理。     

基于冲突分析的工程车路面除雪装置创新研究

针对目前国内路面除雪装置性能不足的问题,提出将TRIZ理论运用到除雪装置的进化研究中来解决除雪装置开发设计中存在的冲突.分析了目前国内路面除雪装置存在的问题,找到制约除雪装置进化的内在冲突,并运用TRIZ理论中的通用技术特性参数进行描述根据冲突的特点,将路面除雪装置存在的冲突分为技术冲突和物理冲突分别利用冲突矩阵和分离原理对这些冲突进行求解,从而找到解决这些冲突的发明原理利用找到的发明原理和结合作者的工程经验,得到一种新型除雪装置的进化方案.分析结果表明,该新型路面除雪装置的进化方案在避障性能、除雪速度和适应性方面都有较大提高.     

TRIZ理论在植物组织培养技术中的应用研究

在分析TRIZ关于解决矛盾问题方法的基础上,提出应用TRIZ理论解决植物组织培养技术中常见的褐变问题的影响因素之间的矛盾问题;通过创新原理的综合应用,提出了控制和克服褐变的一些措施,说明TRIZ理论在解决植物组织培养技术问题中具有可行性。     

基于SA-PSO算法采摘机械臂参数优化

当前油茶果的采摘方式为人工采摘,采摘方式落后,采摘效率低,导致生产成本高,严重制约油茶产业的健康发展。为解决这一问题,实现油茶果机械化和自动化采摘,设计了一款振动式油茶果采摘机。油茶果采摘机工作过程中采摘机械臂的结构尺寸将会限制其工作的范围。为确保采摘机能高效率的采摘油茶果,对采摘机械臂进行参数优化,寻找最优参数。结合实地考察的结果,确定优化设计的变量为举升液压缸行程Sj、伸缩液压缸行程Ss、俯仰液压缸行程Sf,建立目标函数,确定约束条件。基于SA-PSO算法,对油茶果采摘机械臂进行结构参数优化,得到最优参数解:举升液压缸行程为Sj=154mm,伸缩液压缸行程为Ss=320mm,俯仰液压缸形成为Sf=166mm,为采摘机的优化设计了提供了理论数据支持。     

TRIZ理论在农业信息创新上的应用研究

通过分析农业信息领域的研究特点．把TREIZ理论中的一些先进原理和方法应用于农业信息科技创新当中,从TRIZ理论在专利战略、文献检索、计算机和图书馆领域中的应用几方面进行了探讨,为农业信息研究领域的创新提供一个新的视角。     

香蕉采摘机械的研究现状与发展趋势

采取文献综述与经验总结相结合的方法,对国内外香蕉采摘机械的现状进行研究;从香蕉采摘机械手与自动化采摘机械2个方面对文献知识进行梳理与归纳。结果表明:1)国内外出现众多的香蕉采摘机械手,包括采摘机械夹持装置、支撑装置、切割装置等,可以实现替代人工,降低果实损伤的目的。2)目前集采摘、运动于一体的自动化香蕉采摘机械,极大的提高了香蕉采摘的效率,促进香蕉产业快速发展。3)多功能、智能化香蕉采摘机械仍然是当前香蕉采摘机械的研究重点。针对香蕉采摘机械发展过程中存在的不足,提出如下的发展方向:深入研究香蕉采摘机械的行走装置,实现快速运动与灵活转向;在当前自动化采摘机械的基础之上,全面研究香蕉果实视觉识别系统与计算机决策系统;进一步研究移动小车与机械臂,增强香蕉采摘机械的抗倾覆能力;香蕉采摘、落梳与包装一体机或可更换机械手的多功能化果实采摘机是未来香蕉采摘机械的研究热点。     

名优茶采摘机器人路径规划

提出一种直角坐标系双机械手名优茶采摘机器人。采用积分求和方法,按茶叶个数相等原则将采摘区域按左右两矩形区分配给2个机械手。使用蚁群算法进行机械手的采摘路径规划。以总采摘区域的路径半程作为目标,分别进行了2区和将2区再划分为4区的采摘路径规划和优化。为避免采摘过程中2个机械手的干涉,将每个机械手采摘区域分为2区,并约束各运动路径左下角处茶叶为采摘起点。计算结果表明,使每个机械手按"M"型路线采摘,具有较好效果。改变自适应调节信息素浓度值和迭代终止条件,可改善基本蚁群算法搜索时间较长和易陷入局部最优的缺陷,并提高全局搜索能力和计算效率。仿真结果表明提出的采摘策略和规划路径可提高名优茶采摘效率。     

振动式蓝莓采摘机对果实收获的影响试验

以‘蓝丰’蓝莓为研究对象,建立了蓝莓果实振动模型和果树振动系统模型。以蓝莓与母枝的结合力作为采摘力对模型求解,确定果实适宜收获的振动频率约为24 rad/s时,可提高采摘效率,降低青果脱落率。利用该振动频率,使用东北林业大学自主研发的GYL062型牵引振动式蓝莓采摘机在蓝莓集中成熟的季节进行采摘试验,得到适宜振动频率下机械采摘的工作效率为7.17 kg/min,是人工采摘效率的10倍,青果脱落率约为5.6%,果实损伤率约为8.0%,树枝总体损伤率约为30%。