车辆发动机输出转矩实时监测系统设计与试验

针对目前国内道路运输中普遍存在的超载超限问题,研究了货运车辆传动轴输出的转矩与车辆载货质量间的相关关系,设计了货车转矩测试系统,并通过试验获得了三种不同路面的最大摩擦系数以及最大转矩与载货质量的关系。试验结果表明,不同载货质量下测试车辆起步转矩与载货质量成线性关系,汽车能通过实施监控发动机输出扭矩检测汽车载货质量。研究结果为解决货车超载超限测试问题提供一定的参考。     

保鲜运输用高压雾化加湿系统湿度调节特性的试验

为解决果蔬保鲜运输用高压雾化加湿系统的设计问题,建立了高压雾化加湿系统试验平台。通过改变保鲜箱体中回风道风速、开孔隔板开孔率、回风道长度等,研究各因素对加湿效率和湿度分布的影响,分析高压雾化加湿系统的湿度调节特性。结果表明：设计的保鲜箱体结构有利于加速液滴雾化,防止果蔬包装箱强度降低;高压雾化加湿系统加湿效率与风速、开孔率呈非线性关系;在风速和开孔率相同的情况下,回风道越长,保鲜室内湿度分布越均匀;确定开孔率为7.56%,风速为8 m/s,回风通道长度为1.5 m为试验平台较优的工作参数组合。研究结果对保鲜运输用高压雾化加湿系统的设计具有一定的参考价值。     

回风道参数对运输厢体内温湿度 均匀性分布的影响

改变回风道的长度、宽度和高度等尺寸参数,搭建基于差压原理的冷藏车厢试验平台进行参数组合正交试验,在相同的风机频率、开孔隔板开孔率和包装箱堆码方式的条件下,分别进行制冷和加湿试验,以中纵截面和中横截面的不均匀度为考核指标,进行方差分析、直观分析和极差分析,研究不同回风道参数对冷藏车厢内温湿度场分布的影响。结果表明,当回风道参数(长×宽×高)为1500 mm×500 mm×60 mm时,车厢内温度场的均匀性最优;当回风道参数为1 500 mm×800 mm×80 mm时,车厢内的湿度场最均匀。利用权重综合值分析法综合温、湿度场对正交试验组合进行评价,得出综合最优的回风道参数组合是1 500 mm×500 mm×60 mm。     

基于传热传质的荔枝预冷果温和质量损失率预测

为掌握荔枝预冷过程传热传质规律,以果蔬气调保鲜试验平台为研究对象,依据热力学和水分迁移理论,建立了荔枝果实预冷过程传热传质数学模型,获得了果实在预冷过程中温度、质量损失率等参数的变化情况,分析了果实质量、初始温度对预冷时间、质量损失率变化的影响。经计算发现,同一堆放方式下,荔枝果实质量越大,果实失水速率越小;当荔枝果实质量为10 kg时,果实平均温度从25℃降至5℃约需350 min,平均质量损失率为2. 16%;果实初始温度低,可以减缓果实质量损失率上升。经试验验证,计算结果与模拟结果吻合较好,对应时刻果实温度最大偏差为2. 8 K,平均相对误差为13. 1%;质量损失率计算值与试验值最大偏差小于0. 3%,平均相对误差为10. 7%。     

我国农业机械化作业水平的组合预测模型对比研究

为探究不同组合模型对我国农业机械化作业水平预测的影响,以我国农业机械化作业水平时间序列为研究对象,以2001-2012年历史数据作为训练样本,分别选择指数曲线法、三次指数平滑法及灰色预测法构建单项预测模型,并基于单项模型的预测结果,选择误差平方和最小法、Shapley法和IOWGA法构建组合预测模型,对2013-2015年农业机械化作业水平进行预测。预测结果的对比分析表明:组合模型的预测精度从高到低分别为IOWGA组合模型、基于误差平方和最小法组合模型及Shapley组合模型。IOWGA组合预测模型充分汇集了各单项预测模型中的有效信息,且根据预测精度的大小赋予不同的权值,具备更好的预测效果和稳定性,相对误差可控制在1%,可用于我国农业机械化作业水平预测。     

干果仓储智能叉车交互式虚拟仿真平台设计与试验

为缩短干果仓储智能叉车自动化开发周期、提高作业可视化、人机交互性,基于Unity3D虚拟现实技术,设计干果仓储智能叉车交互式虚拟仿真平台。该平台首先采用SolidWorks等三维建模软件,创建叉车、货架等对象的三维模型,然后以仓库管理系统为中间对象,建立虚拟平台和实车平台通讯,其次利用Unity3D虚拟引擎技术中的函数、组件和插件模拟传感器与运动模块,设计友好的交互界面,实现作业指令发布、关键参数交互的虚拟平台。最后设计取货作业验证方案,并进行虚拟平台的取货作业试验。试验表明,该平台能直观地模拟干果仓储智能叉车作业的过程,符合真实的取货过程,可为智能农机的作业模拟提供参考,促进农业机械智能化。     

基于激光扫描区域动态变化的智能叉车障碍物检测

为了解决干果仓储过程中智能叉车行驶过程的障碍物误检问题,该文提出一种基于车速与转向角的智能叉车障碍物动态检测方法。智能叉车通过车载激光传感器实时获取车身位姿和周围环境信息,并结合所建立的叉车运动几何模型,形成基于水平和倾斜激光测距传感器扫描面的双面融合障碍物动态检测方式,使得智能叉车的障碍物检测区域随车速及转向角动态变化。试验结果表明:水平扫描测距传感器的试验中,该文方法未出现误检情况,而扇形方法误检率为50.00%,矩形方法误检率为10.00%;倾斜扫描测距传感器的试验中,该文方法未出现误检情况,而扇形方法误检率为30.77%,矩形方法误检率为69.23%。该文方法的警情预测与实际相符,以水平扫描测距传感器为主,倾斜扫描测距传感器为辅,能够检测到的障碍物最低高度约为31mm,有效解决了智能叉车在仓库中的障碍物误检问题,较传统障碍物检测方法更适用于仓储运输,提高了智能叉车在仓库中的机动性和安全性。该研究可为体型较大的仓储智能运输车辆的障碍物检测方法提供参考。     

基于点云边缘平滑和生物特征的鸡只体尺估测

目的 针对使用深度相机的鸡只体尺估测中,鸡只点云边缘抖动、羽毛冗余、特征点提取难的问题,本文提出一种结合点云边缘平滑和基于生物特征的特征点提取方法用于鸡只多部位体尺估测。方法 首先,通过直通滤波、统计滤波等方法对点云进行预处理,减少背景和噪点对目标的影响;其次,通过点云的空间变化约束边缘,采用连续多帧序列变化平滑边缘,减少边缘抖动对体尺测点提取的干扰;再次,对处理后的点云进行生物特征分析,结合基于邻域分析的边缘算法,融合RGB图像采用Canny边缘检测、霍夫变换等方法提取特征点;最后,依据特征点估测胸宽、半潜水长和胫长体尺。结果 试验结果表明,估测的胸宽平均误差为6.64%,胫长平均误差为5.93%,半潜水长平均误差为3.34%,平均每帧图像计算体尺耗时8.8 s。结论 本文算法可为鸡只体尺测量提供技术参考。     

荔枝龙眼园机械化现状调查分析

对国内27个荔枝龙眼园进行了实地调查,调查内容包括果园的基本信息、果园机械机具的使用状况以及果农对果园机械的需求情况。通过对调查结果的分析,总结了国内荔枝龙眼园的特点,并提出了今后荔枝龙眼园机械的发展思路和方向。     

基于B样条曲线的智能叉车托盘拾取路径规划研究

干果仓储中托盘摆放的位姿具有不确定性,应用路径规划技术可实现智能叉车托盘自主拾取,提高叉车在仓储作业中的灵活性。以具有非完整性约束特性的堆垛叉车为研究对象,提出基于三次均匀B样条曲线的托盘拾取路径规划方法。综合考虑最小转弯半径、首末端点约束、曲率连续等多约束条件,建立路径曲率最小化的目标函数,并通过Matlab优化工具箱求解待优化的曲线参数。仿真结果表明,针对不同位姿的托盘拾取场景,该方法能得到曲率连续、转向轮转角不超过叉车最大转角的可行路径。在仓库中进行路径规划及跟踪试验,试验表明,在前进距离为6 500 mm、托盘横向偏移距离1 500 mm、偏移角15°的场景下,终点横向偏移误差4. 71 cm,终点航向角误差为9. 6×10~(-3)rad,验证了算法的可行性。