农作物喷雾靶标自动探测器设计与应用

针对当前红外探测控制系统易受外界环境因素干扰、通用性差的缺陷,采用双红外发射、优化光路、增加接收面积,对红外靶标自动探测系统的光学部分进行了改进,并将整体探测装置改进为独立分体单元,增加了红外靶标自动探测装置的可移植性和通用性.试验结果表明:探测距离提高了48.96%,靶标间距识别的灵敏度提高了12.04%.     

精确对靶喷雾施药的靶标微波探测试验

为了探索微波探测技术在精确对靶喷雾施药领域中的应用,对微波探测器在对靶探测中的性能、探测效果及影响因素进行了研究分析.采用调频连续波微波传感器,分别对模拟靶标和不同的实体植株靶标,在不同环境条件下进行了对靶探测试验.结果表明,光照强度、温度和湿度对探测效果的影响不大,而靶标尺寸对其影响较为明显.以植株作为探测靶标时,植株的种类对探测效果的影响不大,而植株的外形（疏密程度、大小）和植株间距的影响较为明显.微波探测技术更适用于枝叶茂密的大目标物.目标物有效反射截面积越大,探测效果越好,可实现的探测距离越远.探测分辨率与植株间距单调相关.     

喷雾施药植株红外对靶试验

以实体植株为试验对象,对喷雾施药技术中红外对靶探测效果的不同影响因素进行实测分析,并在不同环境条件下对不同种类的植株进行试验研究.结果表明,植株外形、光照强度、探测器行走速度和植株间距对探测效果影响较为显著,而植株外形和光照强度的影响尤为明显.植株疏密度和光照强度与探测距离和探测范围均成正比.红外植株对靶更适用于枝叶茂密的大目标物且在较高光照强度下进行,同时在探测距离中点附近具有最好的探测分辨率,且对叶面反射率高的植株探测效果较好.探测器行走速度与个体植株能够被有效区分的最小间距之间满足线性关系.植株间距与探测器分辨率单调相关.温度和湿度对探测效果影响不大.不同植株红外对靶探测效果各具特点,但也具有普适规律.     

LiDAR探测自动对靶喷雾控制系统设计

Li DAR(Light Detection and Ranging,激光雷达)能快速获取靶标完整形貌,是目前最先进的靶标探测技术。为此,设计了基于上下位机结构的Li DAR探测自动对靶喷雾控制系统。其上位机采用MFC多线程编程,实现点云数据采集、靶标探测及喷雾时间补偿,同时具有喷雾模式及作业参数设置、喷头状态显示等人机交互功能;下位机采用C51编程,实现喷雾指令接收与喷头启闭控制。通过MatLab靶标探测算法仿真及上下位机联合调试,验证了所采用开发方式的有效性。     

果园自动对靶喷雾机的研制

将红外探测技术、自动控制技术使用于喷雾机上，研制了新型的农药喷雾机具——果园自动对靶喷雾机。本文详细介绍了喷雾机的对靶喷雾技术。试验表明该机具有良好的性能，较好地解决了现行果园中存在的浪费农药、污染环境等问题。     

果园自动对靶喷雾机的研制

将红外探测技术、自动控制技术使用于喷雾机上,研制了新型的农药喷雾机具——果园自动对靶喷雾机。本文详细介绍了喷雾机的对靶喷雾技术。试验表明该机具有良好的性能,较好地解决了现行果园中存在的浪费农药、污染环境等问题。     

3WGZ-500型喷雾机对靶喷雾系统设计与试验

为了提高果园喷雾的农药利用率,减少因农药地面流失而造成的环境污染,针对果园传统连续喷雾作业时存在过量喷洒和树间无效喷雾的特点,基于3WGZ-500型风送自走式喷雾机设计了自动对靶喷雾系统。该系统采用超声波传感器测距方式探测果树(传感器量程为0.35~2 m,发射角为60°,喷药机两侧分别以15°均布5个)。根据传感器信号,控制与相应位置喷头对应的上、中、下3组管路电磁阀的开合,实现自动对靶喷雾。以5 a树龄的苹果园为试验对象,在喷雾压力0.5 MPa时,开展不同作业速度(1.3、1.7、4.5、7.2 km/h)下果树冠层的有、无对靶喷雾试验,并与传统喷雾机喷药对照,结果表明:作业速度对3WGZ-500型喷雾机有、无对靶喷雾时的农药利用率影响不大,自动对靶喷雾系统开启时的农药利用率为35.8%,比关闭时的27.6%提高了29.7%,较传统喷雾机18.7%的农药利用率提高了91.4%,可大幅减少农药用量;3WGZ-500型喷雾机在不同作业速度的农药地面流失率十分接近,有对靶时地面流失率平均13.3%,相对无对靶时的18.86%降低了42%,说明对靶喷雾系统有效降低了对生态环境的污染。     

可调节式对靶农药喷雾装置设计与试验

研发了一种可调节式对靶喷药装置.为了测试装置的性能,采用对果树连续喷雾的方式和对所设计装置的3种控制方式进行了测试,测试的果树植株间距为4m、植株平均高度为1.7m、树冠的平均直径为1.2m,测试的指标为树冠上农药雾滴的沉积率.测试结果表明:采用连续喷雾的方式的雾滴沉积率为40％,3种控制方式的雾滴沉积率分别为50.5...     

在线自动对靶喷雾控制系统研究

为了提高喷雾装置的自动对靶精度,实现流量控制的实时自动化调节过程,提出了一种基于二值化图像分割和微波测距的自动对靶喷雾控制系统。该系统利用植物叶间灰度的动态阈值来调控电磁阀,实现了实时变流量喷雾过程。为了提高微波测距的精度和图像二值化过程的效率及鲁棒性,使用了神经网络算法对测距误差进行修正,采用了动态阈值方法对图像的二值化进行迭代计算。最后,对实时自动对靶喷雾控制系统进行了测试,由测试结果可以看出:采用神经网络和动态阈值二值化方法可以大大提升控制系统的精度,提高了喷雾的效率和准确性,为现代化农药喷雾技术的研究提供了理论参考。     

基于图像矩的室内喷雾机器人自动对靶研究

针对间距较大作物的精准喷雾作业要求,提出了一种基于图像矩的喷雾机器人自动对靶方法。该方法采用单目场景/单目(多目)手眼混合视觉结构。场景相机用于作物目标的预定位,研究了基于其图像的作物形心三维定位算法。手眼相机用于目标的跟踪对靶,提出了一种基于图像矩的视觉跟踪方法,并就矩特征组选取、图像雅可比矩阵计算以及目标深度实时估算等问题进行了研究。仿真结果表明,该视觉跟踪方法能够完成对靶任务,且可达到较高的控制精度。为进一步验证所提自动对靶方法的可行性,搭建了具有一个喷雾机械臂的简化样机并进行了室内对靶实验,实验测得样机移动速度在150~200 mm/s时,喷头X、Y、Z向定位误差均小于等于6.5 mm。     

基于卷积算法的自动割草机目标检测应用研究

为进一步提高我国自动割草机的目标检测准确度与整机作业效率,采用卷积算法理论针对其检测系统展开设计应用研究.在整机结构组成及作业原理基础上,根据卷积算法执行规则流程,建立目标函数与检测核心模型,并针对检测系统进行软件设计与硬件平台搭建,并进行自动割草机目标检测作业试验.结果表明:经卷积算法应用,自动收割机检测系统可实现目...     

农业机械自动调高装置微电容检测系统的设计

农业机械的自动化程度越来越高,自动检测与控制技术在农业机械中的作用越来越大,从而等距控制的自动调高装置需求量与日俱增。本文根据自动调高装置的要求,设计了基于单片机STC89C52R和电容数字转换芯片AD7746的微电容检测系统,详细阐述了系统的硬件组成及其接口电路,分析了系统的软件组成及编程原理。通过AD7746电容数字转换芯片实现了对电容传感器的信号采集与数字转换,利用单片机分别实现对AD7 7 4 6控制及上位机的通信。最后,通过实验获取了检测系统的本底电容和测量精度。     

备用电源自动投入装置的应用

从备用电源自动投入装置在工厂及泵站中的实际应用出发，简要分析和总结了备用电源自投装置在运行和维护工作中值得注意的问题。     

机器视觉在种子自动分选系统中的应用

机器视觉技术在农业工程领域应用已经越来越广泛。为此,首先介绍了利用机器视觉技术的种子自动分选系统,并综述了近年来国内外在利用机器视觉技术对农作物种子进行自动检测方面的研究进展,认为种子的动态在线检测应用前景广阔。同时,指出了当今国内外研究中存在的问题和对今后研究的进一步展望。     

红外热成像技术在作物胁迫检测方面的应用

红外热成像技术是通过接收事物自身的分子及原子无规则运动产生的热辐射后,对事物进行成像的一种机器视觉技术。目前,国内外均在红外热成像方面做了较深入的理论方法研究。为此,简要地概括了红外热成像技术的原理,介绍了该技术在农业上的应用,并从作物病害胁迫检测、水分胁迫分析、冻害胁迫分析3个方面,具体说明了红外热成像技术在作物胁迫检测方面的研究现状。最后,通过总结热红外技术的特点及优势,对未来该技术在作物检测方面的研究方向进行了展望。     

输送机构自动落料装置研制与应用

为满足圆盘类零件如精锻齿坯零件的自动落料输送需求,提供了用于输送机构的自动落料装置,不仅有效解决零件输送过程中易出现“卡蹩、堆积、磕碰、倾转和侧翻地落料”的问题,而且可实现各工序之间自动衔接输送。该机构运行平稳、安全可靠、结构新颖、易于制作且调整方便,具有良好的使用价值。      

重锤式球阀自动关闭装置的应用

介绍了上饶市黄岗山水电站无人值班采用的重锤球阀自动关闭装置的基本情况，并对其组成、特点、功能、调试、运行和控制回路等进行了研究和探讨。     

自动浇花系统实验装置的研制与应用

针对吉林大学植物科学学院5个涉农非机械专业学生对机械理解掌握困难、花卉在较长时间无人浇水出现干死的现状,研制了自动浇花系统实验装置,利用土壤湿度指标作为实验装置中电机水泵总成启动或停止、电磁阀开启或关闭的开关,实现自动浇花.该实验装置在本科生实验教学中的有效应用,培养了学生的实践动手能力、分析问题解决问题的能力、创新思...     

瓷瓶超声波探伤测试系统耦合剂自动输送装置

支柱瓷绝缘子以其优良的绝缘性能,在电力系统内广泛使用。由于瓷瓶制造工艺原因,或由于运输、安装时经受撞击等原因,瓷瓶内部会存在缺陷,长期运行会造成瓷瓶断裂,造成严重的电网事故,断裂部位一般出现在瓷瓶与法兰结合部位。近年来时常出现因支柱绝缘子断裂而发生的事故,造成严重的电网事故,影响安全供电,对运行及检修人员的人身安全构成威胁,成为电力系统安全运行的一大隐患。