我国农用无人机发展概况与展望

近年来,随着我国农业结构的转变与调整,农业生产对农业机械的需要也从普遍的耕作机械、收获机械、农副产品加工机械等方面扩展到了农用无人机。无人机在有动力源的情况下,能通过操控来执行多种作业任务,可广泛应用于农业生产,主要用途体现在植保作业、林业监测、作物授粉及牧群定位等方面。为此,介绍了农用无人机的分类、国内外农用无人机的技术发展概况和现状,以及其在农业领域的应用,阐明了其在我国的发展前景,指出了其在发展过程中存在的一些问题,并提出了相应的发展建议。     

基于生产过程理念构建《可编程控制器》教学体系

文章从工程角度出发,以培养学生能力为重点,对传统的可编程控制器(PLC)教学理念体系进行改革,通过由浅入深、循序渐进有层次、有目的的教学,提高学生的学习能力和应用能力,力求实现学校和企业间的无缝对接.     

生物柴油搅拌装置的设计

生物柴油制备器械很多,但制备过程中油料预混合及配套加热器械却很少。为了进一步完善现今这一领域的不足,设计了一种适用于生物柴油的油料搅拌装置。为此,阐述了该装置的主要结构、工作原理和主要技术参数,并以200r/min的转速为标准,运用gambit进行图形绘制和网格划分,采用fluent软件对该机内部流场进行仿真分析,验证了其转速的合理性。基于STC89C51单片机和DS18B20的温度传感技术,设计了一种温度控制装置,可在生物柴油制备过程中使油料更好地进行预混合和加热,从而提高了生物柴油的制备效率和质量,减少了操作时间。     

基于机器视觉的妊娠母猪饲喂站

为了解决因妊娠母猪饲喂量难以精确控制,造成母猪体重大小不同,引起母猪繁殖能力低、仔猪淘汰率高等问题,试验设计了一种基于机器视觉的妊娠母猪饲喂站,采用机器视觉图像处理技术、无线射频识别(radio frequency identification, RFID)技术、STM32单片机、工业相机、通信技术、软件技术、数据库技术结合独立采食的机械结构,实现妊娠母猪的精准饲喂,即利用RFID技术通过母猪佩戴的电子耳标对母猪个体进行识别;利用STM32单片机作为嵌入式控制单元与RFID读卡器通信,触发相机对进站的母猪拍照,通过图像处理技术实现母猪体况数据的获取;依据母猪体况、胎次、妊娠时间等相应参数计算母猪饲喂量,控制投料电机实现精准投料。通过对6台饲喂站进行多组下料测试,对比分析理论投料量与实际投料量的差异,并计算下料精度;对70头妊娠母猪进行人工背膘测量与饲喂站测量,计算饲喂站体况等级识别准确率。结果表明：该饲喂站投料精度高于95%,能够实现精准投料;体况等级评定准确率达到92.9%,能够自动获得妊娠母猪体况等级,并且该系统运行稳定。说明基于机器视觉的妊娠母猪饲喂站能够自动获得妊娠母猪体况等级...     

面向资源认知变化的耕地评价研究进展与展望

科学的耕地评价是耕地合理开发、利用、保护的前提,耕地资源认知的深化引领耕地评价研究发展。为明晰耕地评价研究的发展历程、热点动态和未来前景,系统梳理1949—2023年引领耕地资源认知变化的理念、事件和政策,探讨耕地资源认知发展的阶段性特征,借助文献调查、文献计量分析、理论分析等方法,对不同阶段耕地评价研究的主要内容、政策支撑、技术方法与代表成果等进行总结,并提出面向新时期社会发展需求的耕地评价研究展望与关键问题。研究表明：1）耕地资源认知按时间顺序可划分为资源本体、资源平衡体和资源综合体3个阶段,认知对象由耕地数量单一维度向耕地数量与质量、数量-质量-生态、实体耕地与虚拟耕地等多维度转变,研究范围也由宜耕地、耕地等实体资源向近远程耦合框架下的全球虚拟耕地拓展;2）各阶段耕地评价的研究重点围绕耕地数量、耕地质量和耕地综合利用展开。在资源本体阶段,侧重土地开发适宜性评价,关注本底要素宜耕性;在资源平衡体阶段,注重耕地质量提升,对耕地资源的可持续利用潜力进行评价。在资源综合体阶段,评价对象向全球粮食贸易中的虚拟耕地拓展,评价内容关注耕地多功能及功能间权衡与协同关系。因此,未来耕地评价的研究内容需适应新时代发展的现实需求,耕地本体评价需兼顾实体和价值量,耕地质量评价需匹配人类福祉需求,耕地综合评价需考虑多元对象和指标。在评价理论与方法层面应加强学科交叉融合,充分利用新调查监测手段,丰富精细化耕地资源数据,为进一步拓展资源认知、丰富评价范式、优化耕地保护制度等提供支撑。     

新春寄语

艰难方显勇毅,磨砺始得玉成.2020年,以习近平总书记为核心的党中央团结带领全国各族人民凝心聚力、披荆斩棘,克服疫情影响,统筹疫情防控和经济社会发展取得重大成果.     

基于智能称重的水果分级生产线设计

设计了一种基于智能称重的可以用于多种类球型水果实时、动态检测的分级生产线。整条生产线由水果输送装置、称重装置、控制装置、分级执行装置和托盘机构组成,水果输送装置将水果逐个输送到水果分级生产线的托盘机构,托盘机构随滑块循环运动至称重台上完成称重,质量信息传送至控制装置,控制装置根据国家标准判定每个水果的等级,发出指令传送给分级执行装置,完成水果的分级。     

最小二乘法在水泵试验曲线拟合中的应用

根据目前国内外水泵测试软件中需要曲线拟合的要求,充分考虑了目前水泵试验软件曲线拟合的基础,我们将最小二乘法应用到水泵试验软件中.从软件中实现了流量-扬程曲线的拟合,流量一效率曲线的拟合,流量-功率曲线的拟合,以及流量-汽蚀余量曲线的拟合,并且拟合曲线的多项式方程的次方数和拟合精度可以手动或自动选择,有效避免了目前曲线拟合精度不高的问题.实际试验结果表明将最小二乘法应用在VB开发的水泵测试软件中,绘图准确,曲线美观大方,使用方便,符合国家相关标准的要求,保证了试验的测试精度.     

轮毂电机驱动型电动汽车动力系统研究

对轮毂电机驱动型电动汽车的动力系统进行了研究。首先分析了轮毂电机驱动型电动汽车行驶时的受力情况,然后以某型号轮毂电机驱动型电动汽车为样车选取了轮毂电机和蓄电池,采用ADVISOR建立了轮毂电机驱动型电动汽车动力系统模型,并对其进行了仿真分析。仿真结果验证了所选取的轮毂电机及蓄电池均满足设计要求。最后利用自行设计的电动汽车骨架样车进行了实验,验证了仿真的合理性。     

基于自动导航的小麦精准对行深施追肥机设计与试验

针对冬小麦返青期地表追施氮肥使氮素挥发导致肥料利用率低的问题,结合目前在小麦追肥过程中缺少深施氮肥作业装备的现状,进行了基于拖拉机自动导航技术实现精准对行深施氮肥的技术研究,设计了小麦精准对行精量深施追肥机。追肥机采用安装有自动导航系统的拖拉机牵引实现精准对行,以RTK-GNSS接收机测取的作业速度为基准,通过液压系统驱动排肥机构工作,双圆盘开沟器开沟深施,采用PID控制排肥轴转速与车辆行驶速度实现实时匹配,达到精量控制追肥量的目的。田间试验结果表明:设置目标追肥量为200 kg/hm2,车辆行驶速度为5 km/h时,追肥机能完成对行深施追肥作业,机具对行作业误差在±6 cm以内,追肥量偏差小于9%,可满足实际生产需求;对照撒肥机表层撒肥作业,每公顷减施氮肥25 kg左右,小麦每公顷增产486.5 kg左右。