基于PLC控制的马铃薯漏播检测装置设计

马铃薯机械化播种过程中的漏播现象严重影响机具的作业性能。针对马铃薯漏播现象,设计出一种利用PLC与传感器进行马铃薯漏播检测的装置,该检测装置通过传感器与PLC之间的信号交换完成马铃薯漏播检测。通过试验测试得出该装置的平均漏种检测精度为99.64%,进一步证明该装置可靠性高,操作简单,同时该漏播检测装置可为后续补种装置的设计提供基础和支撑。     

腔道式水稻排种器漏播检测系统设计与试验

针对腔道式杂交稻精少量穴直播排种器排种时易出现漏播空穴的问题,基于腔道式排种原理,采用组合脉冲方式,设计了腔道光幕扫描式排种漏播检测方法及配套系统,阐述了组合脉冲的构建方法,建立了稻种在腔道检测区运动的动力学模型,明确了腔道检测区的关键结构参数,开展了排种器不同转速、变转速及不同振动工况下漏播检测系统的性能试验。转速适应性试验结果表明,排种器不同转速及变转速下的检测误差不高于0.80%;振动适应性试验结果表明,中高频振动工况对检测系统的检测性能基本无影响,而振幅相对较大的低频振动工况下,检测误差稍有增大,但不高于1.20%。田间试验结果表明,检测系统对播种机不同作业速度的播种工况均具有较好的适应性,检测误差均不高于2.13%。     

基于单片机的漏播检测系统的集成电路研究

2BQ-28型三七精密播种机基本能够满足三七工厂化育苗的农艺要求,整体播种效果良好,但播种时漏播现象还比较突出。为此,针对2BQ-28型三七精密播种机设计了一套漏播检测集成系统。系统选用3对红外发射接收管360°对称分布,实现了对精密播种的无盲区检测。传感器发射信号通过LM393双电压比较集成电路传输给单片机。结合三七精密播种机的排种频率与检测信号对比,采用串口通信的方式将播种数、漏播数及漏播率的参数显示在OLED屏,实现实时监测。传感器和检测电路都集成在8cm×8cm的PCB板上,实现检测与安装的一体化。实验结果表明:漏播检测集成系统的检测精度达到95%以上,并具有较高的稳定性。     

马铃薯播种漏播检测自动补种装置设计与试验

针对勺式马铃薯播种机作业中排种勺空穴漏播需人工检测与补种的难题,提出了一种基于激光对射传感器的漏播检测方法,设计了一种马铃薯播种漏播检测自动补种装置,并验证了装置的漏播检测性能和自动补种性能.采用两对激光对射传感器和接触式行程开关传感器分别探测漏播空勺和准确补种位置,依靠步进电机驱动补种装置进行精确补种.试验结果表明:...     

甘蔗种植机漏播监测与标记系统

设计了一种用于实时切种式甘蔗种植机的漏播监测与标记系统,采用光幕传感器监测蔗种下落情况,漏播发生时漏播标记装置用石灰在漏播的蔗垄旁边标记出漏播位置。该系统在室内试验台及田间种植机上进行了试验。结果表明:系统监测到的蔗种种距与人工测量种距回归分析的决定系数R2为0.991。田间试验中漏播标记的起点与实际漏播起点之间距离偏差Qp的均值为-83 mm,标准差为216.1 mm。相应的漏播终点偏差Zp的均值为-63 mm,标准差为155.6 mm。试验表明,该系统标记的漏播位置可以为人工补种提供可靠依据。     

播种机漏播补种系统设计——基于ZigBee无线传感网络

为了降低播种机的漏播现象,提高播种机械作业的质量和自动化水平,提出了一种新的漏种补播系统,并利用Zig Bee无线传感网络设计了播种机作业状态的远程监控平台。该系统以51单片机为控制核心,在排种器上设计了漏报监测的红外线传感器,当监测到漏播时可以通过单片机控制偏心电机的振动,实现再次补种;利用Zig Bee无线传感网络,可以对故障进行远程报警。为了验证该系统的可靠性,对试验样机进行了测试,结果表明:对于1d Bm的信号,在远处通讯距离可以延长接近100m,其通信性能较好,播种机的漏播率较低,在漏播后的补种率非常高,达到了98%以上,从而大大提高了播种机的作业效率和质量。     

带勺式马铃薯排种器漏播检测与补种系统设计与试验

针对带勺式马铃薯排种器作业过程中存在漏播问题,分析排种器工作过程,设计漏播检测与补种系统.对检测模块、补种模块、单片机模块、显示模块和声光报警模块进行电路设计、硬件选型和机械结构设计,针对整个控制系统的控制要求编写控制程序,实现马铃薯漏播检测与补种控制.采用高速摄像技术,对补种模块动作的响应速度进行分析,结果显示,可以...     

玉米精量播种机播深及漏播漏施监测系统功能设计

玉米产业是农业生产的重要组成部分,随着产业向机械化发展,玉米播种大面积应用播种机进行作业,显著提高了播种效率。为进一步提高播种质量,结合玉米播种机技术现状,预防漏播漏施问题,保障播深合理性,开发了播深及漏播漏施监测系统,说明了该系统设计的关键指标及技术要求,介绍了监测功能的设计细则与逻辑特征,强调了该系统的合理性与推广价值。     

玉米精密播种机漏播监测器研制与试验

为有效监测玉米播种质量,减少漏播、断行的发生,设计一套基于光电法原理的玉米漏播监测器。采用3 mm红外发光管和硅PIN光电二极管作为感测元件,利用光伏效应原理设计了传感器,以检测种子通过与否。以stm32F103单片机为核心,设计了主控制器。主控制器通过中断方式接收传感器的信号,种子通过时即触动内部相应定时器工作或复位,定时计数超过3 s 时就产生报警信号并在屏幕上显示。田间试验表明：在播种机正常排种频率范围内,计数误差不低于97%,漏播检测率达到95%,光照强度、机具振动对漏播监测器工作无影响。     

基于Zig Bee播种机漏播补种系统研究

基于Zig Bee无线传感网络技术、以播种机作为研究对象,设计出一种无线传感网络技术控制下的播种机漏播补种系统平台,并利用Zig Bee无线传感网络通信技术,实现对机械运作中的故障进行远程监控、报警。同时,为了更进一步的验证该播种机漏播补种系统设计的可靠性、安全性、稳定性,专门对试验样机进行了测试。     

基于高垄种植的花生播种施肥机设计与试验

起垄栽培因其能提高地温、增加土壤透气性、促进植物根系生长发育及增加产量,已得到广大农户的认可和采用,但起垄播种装备有待进一步完善.为此,研制了一种基于高垄种植的花生播种施肥机,主要由旋耕机、起垄装置、机架、播种、施肥、喷药和覆膜装置等部分组成,可一次性完成起垄、施肥、播种、喷药、覆膜及压膜等作业,并有效解决了起垄高度不...     

马铃薯播种质量监测试验台设计与试验

在马铃薯的种植过程中,播种的质量可以直接影响到马铃薯的产量.随着马铃薯产业的不断发展,对播种质量监测要求也随之提升,而株距不均匀、漏播率高等问题普遍存在于现有的马铃薯播种机上.为此,设计了一种基于单片机的马铃薯播种质量监测试验台,以STC12W204单片机为核心,通过安装在传送带上的红外传感器监测播种机播种情况,将数据...     

基于土壤基质的播种精度检测试验

研究了一种基于土壤基质的播种精度检测方法.运动的土槽台车搭载播种机将种子播种到土槽土壤上,同时机器视觉系统动态采集序列图像.采用编码器和PLC等实现台车运动距离检测,控制触发面阵摄像机采集序列图像,完成序列图像的硬件拼接;再通过图像处理拼接算法完成种子的目标识别和序列图像的拼接,得出播种机播种精度结果.试验结果表明:匹配粒距率达85％以上,正确粒距率达70％以上;经多次重复试验后,系统检测的绝对误差在4％以内.     

基于精确播深控制目标的播种单体田间台架试验

为了探明长江中下游稻麦轮作区单体精播技术的适配性及其农艺效应,揭示基于区域土壤力学特征的精密播种机设计原则,以2BMYFQ型免耕播种机单体为例开展田间台架播种试验,提出符合农机-农艺融合原则的4个精播主控目标和技术要素,探讨2种耕作处理方式（免耕、旋耕）、3个预定播深(2.5、4.0、6.0cm)和3个下压力（0.6、1.0、1.2kN）因子组合下的种子播深、土壤物理变化及小麦出苗效果。结果表明,播种单体与土壤力学性质交互影响并导致播深变化差异显著,土壤力学变异造成高达37.61%的播深变异,基于线性弹力张紧特征的下压力控制技术与不合理耕作方式组合下的精确播深控制目标无法实现。现有试验单体既存在土壤对双圆盘开沟器支撑力过大导致的限深轮虚支撑,也存在土壤支撑力不够且限深轮过度下陷导致农学意义上过深的种子位。单体造成种子位土壤压实状况也受耕作方式及下压力影响,并最终反映为出苗率的变化。综合比较发现,稻田原茬免耕、预定播深4cm、下压力1.2kN工况下,实际播深与预定播深差异较小,播深稳定性高,出苗率高,但种沟侧壁压实程度大;在旋耕条件时最优播深为预定播深4cm和下压力1.0kN组合;旋耕处理的单体播深控制整体效果优于免耕。因此智能精密播种技术应首先探明土壤力学条件和农艺播深目标的合理下压力控制策略,实现基于“播种单体-土壤力学关系”的单体创新设计和智能化土壤力学在线检测系统是区域精播技术的关键。     

便携式蔬菜穴盘自动播种机设计与试验

针对现有中小农户大棚蔬菜穴盘栽培手工播种生产率低、劳动强度大等问题,以及国外大型播种机不适合我国中小规模种植经营户需求的现状,设计了一种应用于大棚栽培的穴盘自动化便携式播种机。该播种机一端可折叠,折叠后尺寸为500 mm×500 mm×750 mm,携带方便;播种机采用多功能集成化设计,将传统的穴盘打孔、播种集成于一体,通过激光传感器检测穴盘凹口位置,准确地实现了穴盘基质的自动打孔和播种。经油菜种子和黄瓜种子试验表明,当孔径处于0.6~1.2 mm时,选择真空度为8 k Pa,吸附效果较好;若选用0.6 mm孔径气吸吸头,当油菜种子气吸真空度超过6.2 k Pa,以及黄瓜种子真空度超过8.3 k Pa时,吸附成功率达到90%以上。经正交试验,发现油菜种子和黄瓜种子在孔径为0.6 mm,真空度为10 k Pa时吸附效果最好。与手工播种相比,播种机播种效率是手工播种效率12.9倍,较好地实现了蔬菜种子的穴盘播种。     

玉米精量播种监测系统的设计与试验

针对玉米精播机作业时常会发生导种管堵塞、地轮排种轴机械传动系统故障及种箱排空造成的漏播等现象,基于单片机技术设计了一套玉米精量播种监测系统,包括整体结构与排种监测传感器电路,完成了相关参数设置。该系统实现了对玉米精播机的播种量、播种速度、播种面积、地轮转速、排种轴转速、种箱料位及机具升降状态等指标的实时监测和漏播故障诊断功能,支持对精播机作业数据远程实时监控管理功能。试验结果表明:玉米精量播种监测系统单粒测量精度约为98.8%,能够实现作业过程的实时监测及远程监管功能。     

基于DEM-MFBD的辣椒移栽机取投苗装置设计与试验

针对现有辣椒移栽机取苗成功率低、损伤率高、稳定性差的问题,设计了一种插夹联动式末端执行器,基于整排取苗、间隔投苗的取投苗作业形式设计了气动控制系统,分析了取投苗装置结构及工作原理,建立了末端执行器运动学、动力学模型,以薄皮椒钵苗为研究对象开展力学特性试验,结合取苗过程边界条件确定了末端执行器主要参数范围;通过ADAMS运动轨迹仿真与FluidSIM-P 3.6气动系统仿真分析,验证了取投苗装置结构设计与气动时序的合理性;通过DEM-MFBD联合仿真对取苗情况进行了可视化分析,为末端执行器关键参数优化提供依据。通过单因素试验明确了各关键因素对取苗成功率与基质损失率的作用规律;设计正交试验,通过方差分析、响应面分析与多目标寻优得出最优参数组合为：取苗针间距12.25 mm、取苗针入土角50.37°、取苗针行程14.21 mm。台架验证试验得出：取苗成功率为97.92%、基质损失率为2.21%,与回归模型预测值误差分别为0.49%、3.8%,无茎秆损伤现象,取投苗效果良好。     

大蒜两级取种装置的设计与试验优化

针对勺链式取种方式在蒜箱与取种勺接触部分容易出现空穴而导致漏取的问题,采用两级取种的设计思路,优化了取蒜勺的取种环境,并通过对两级取种装置的结构设计与理论研究,确定了两级取种装置的结构参数.以取种勺的勺宽、弧度半径和挡板高度为试验因素,以漏播指数、重播指数、合格指数为试验指标,进行多因素取种试验,得到试验因素对影响两级...