日光温室薄膜清洗机设计及清洗效果试验

针对当前中国日光温室薄膜清洗效率低及清洗困难的问题,该文研制了一种半自动日光温室薄膜清洗机。整机包括清洗与行走部分,清洗部分主要包括直流电机、2组不同减速比减速器、清洁毛刷以及支撑滚筒,依靠拉绳收放完成升降,实现温室薄膜上下不同位置清洁;行走部分用来整体平移清洗部分,其上的放置平台采用偏心结构设计,方便清洗部分从薄膜放置到行走装置及再次清洗时移动到薄膜表面。以薄膜透光率为指标,开展了清洗速度、喷水压力与流量、刷毛长度对清洗效果影响的研究,得出合理的清洗爬升速度为2.8～5.6 m/min,喷水流量为2～3.5 L/min,毛刷接触薄膜长度为3 cm。通过对自然条件下使用3个月的新换薄膜进行试验,得到清洗后薄膜透光率最高可达90%,与同时更换未清洗薄膜相比提高15个百分点。该装置的使用在减小劳动强度的同时,提高了日光温室薄膜清洗效率、改善了棚内光照条件。     

基于云平台的设施水肥一体化控制系统设计与实现

传统设施园艺生产过程中水资源的管理方式粗放,灌溉施肥方式落后、水肥资源浪费严重,不合理的施肥方式会造成土壤中残留肥料,对环境造成污染。为提高设施作物的水肥利用效率和作物产量,本研究围绕设施精准灌溉施肥技术研究基于云平台的设施水肥一体化控制系统。采用模块化的思想,设计了以STM32为控制终端的智能水肥一体化控制系统,实时采集水肥参数,利用灌溉施肥控制算法,实行闭环反馈控制,保证水肥溶液配制的精确性;采用触摸屏组态技术,设计了人机交互系统,拥有手动、定时定量、配肥等多种操作模式;利用物联网技术,设计了水肥一体化远程监控EMCP云平台,实现了云平台间的实时通信,满足了设施作业的网络化管理和智能化控制要求。     

日光温室薄膜全自动清洗机研制与试验

针对日光温室薄膜人工清洗劳动强度大、自动化清洗设备缺乏的现状,该研究设计了一种日光温室薄膜全自动清洗机。为减小整机质量并降低成本,采用双蜗轮蜗杆电机分别驱动清洗主机的毛刷与爬升轴;设计地面移位换行装置,用以承载清洗主机沿温室长度方向移动;为实现自动换行清洗,设计棚顶移位换行装置,调整棚顶吊绳安装高度,避免吊绳在换行作业时与棚面产生干涉而影响换行质量或损伤薄膜。基于多传感器融合与数据校验技术,保证清洗主机、棚顶与地面移位装置间的协作实时性、一致性及可靠性。为验证设计方案的合理性与可行性,以参照日光温室跨度、脊高、肩高参数10:1制作模型温室,按外形尺寸5:1加工清洗样机,并进行对齐、倾斜偏移及清洗效果验证试验。结果表明,清洗主机升降时的水平偏移量在±3°以内,左右偏移量在±7 mm以内（换行操作时各偏移量无累积）;地面与棚顶移位换行装置的单次换行误差与多次换行累计误差均在1 mm左右;毛刷材料选型与关键参数设计合理,可对薄膜表面灰尘进行有效清洗,洗净率为95.4%,清洗效果明显该清洗机在丰富国内日光温室清洗装备类型的同时,有效解决了团队前期研发清洗机质量大易伤膜、自动化水平低等问题,为温室大棚薄膜相关清洗设备的设计研发提供了参考。     

山东省日光温室通风设施应用现状及问题分析

正山东省地处华北平原,属于暖温带气候,降水集中、雨热同期、春秋短暂、冬夏较长,具备发展日光温室的先天条件。山东省的日光温室发展较早,种植规模飞速发展,在全国温室蔬菜种植中连年居于首要地位。日光温室的发展不仅促进了山东农村地区经济发展,而且为全国其他地区温室发展提供了宝贵的经验,促进了日光温室在全国的推广应用。经过充分的考察调研,现将山东省日光温室通风设施现状和存在问题予以总结,以期对日光温室通风设施下一步的发展提供借鉴和参考。     

文洛型温室棚顶清洗机的研制与试验

针对国内文洛型温室棚顶清洗机械缺乏,人工清洗费时费力的问题,该研究设计了一种棚顶电动清洗机与配套换行作业平台,以实现对文洛型温室的自动清洗。为保证清洗机四轮行走的一致性,设计一种单电机两级减速同步驱动装置;针对电缆与水管收放过程中易发生堆积的问题,设计均匀卷线装置,对收放线过程进行分析,明确卷线半径与线速度的对应关系,优化卷线控制流程,满足了线缆、水管收放与清洗机往返同步的要求;为保证清洗辊刷对棚顶进行均匀可靠清洗,对刷毛与棚顶的接触过程进行了优化分析。样机性能测试表明,清洗最高行进速度为0.265 m/s,停机余量为28.4 mm;辅助换行平均时间为22.84 s,平台与屋顶对轨平均误差为1.6 mm。以薄膜透光率为指标,对清洗机的清洗效果进行试验,结果表明,在行进速度为0.25 m/s、辊刷转速120 r/min、水泵流量34 L/min的情况下,透光率为68%的薄膜经过清洗可提高到86%,清洗效果明显。该清洗机可以满足文洛型温室棚顶的清洗作业要求,对改善室内温光环境,提高果实产量与品质具有重要意义。     

基于YOLOv4+HSV的成熟期番茄识别方法

为解决成熟番茄采摘识别中由于藤蔓、叶片、果实遮挡或光照影响而引起的误识别问题,该研究提出了一种基于YOLO v4与HSV(Hue,Saturation,Value)相结合的识别方法,以实现自然环境下成熟期番茄的准确识别.在YOLO v4网络的检测框内通过HSV方法对番茄的红色区域进行分割,并将分割面积在检测框中达到一定...     

基于定向摄像头的大拱棚运输车视觉导航研究

针对大拱棚中运输车导航问题,提出了一种适用性更高的导航方法。为了规避叶间空隙对Hough直线变换精度造成的影响,使用道路尽头横向中心点作为导航信息标定点,搭建摄像头云台使得摄像头视轴始终与道路平行。使用色度法对作物与道路进行分割处理,通过面积筛选所得的轮廓点集,能够准确计算出道路尽头的横向中心点像素坐标,从而得到运输车的位姿信息。通过运动学建模对运输车进行了轨迹仿真,得到了运输车不同速度下对识别误差的动态响应。基于Raspberry Pi平台搭建了导航信息提取装置,在不同道路长度的拱棚中对比了本文方法与Hough变换法的识别精度,并使用不同类型摄像头进行了静态导航信息提取实验,同时在不同速度进行了运输车的直线行驶实验。静态实验表明,相比于传统Hough变换,该导航方法能够显著提高识别精度,使用长焦摄像头比普通摄像头识别精度平均提高了25.7%,导航线平均识别偏差为2.4cm,检测速率为240ms/f,具有较高的精度和实时性。行驶实验表明,该导航方法在不同速度下均能保证较小的稳态误差,能够满足生产要求。     

基于ADMAS的苗盘搬运码垛装置运动仿真分析

针对苗盘搬运码垛需求展开分析,基于笛卡尔坐标机器人设计苗盘搬运码垛装置。在SolidWorks中建立该装置的三维模型,简化后导入ADAMS仿真软件中。在综合分析装置易于发生变形的位置后,对固定杆、加固杆和执行器连接杆进行柔性化处理,得到刚柔耦合的虚拟样机模型,依据苗盘的长度、苗盘垛的高度以及方体育苗机苗盘传送平台的宽度确定了苗盘搬运码垛装置的横移、升降、伸缩行程分别是1 376mm、900mm与640mm。设计两因素三水平的全面试验,其结果表明:两试验因素对执行器连接杆振幅的影响程度由高到低依次为长加固杆位置和短加固杆位置;但从整体水平来看,两试验因素对执行器连接杆的振幅均无显著影响。两试验因素对柔性构件所受最大应力的影响程度由高到低依次是长加固杆位置和短加固杆位置;且从总体水平来看,两试验因素对柔性构件所受的最大应力影响均极为显着,当长、短两组加固杆Y向坐标值均为-72mm时,各杆件所受最大应力达到最小。本研究为装置的后续设计优化提供参考。     

以“雷锋精神”为引领的农业工程类大学生创新创业实践体系构建

农业工程类大学生肩负着我国农业农村现代化建设、乡村振兴战略实施的重任,对创新创业实践能力提出了较高要求,成为当前高等院校迫切的任务。通过分析我国当前农业工程类大学生在实践教育与理想信念、个人价值观等方面存在的问题,探讨了建立以雷锋精神为引领农业工程类大学生创新创业实践体系的紧迫性与必要性,以山东农业大学“学雷锋家电维修队”为例,构建了普惠制大学生创新创业实践体系,通过雷锋精神红色基因传承、平台与制度建设、指导教师管理及社会实践等措施,农业工程类大学生的思想素质、创新创业实践能力得到大幅提升,取得较好实施效果。     

基于视觉辅助的大蒜幼苗破膜机的研制与试验

针对人工破膜效率低、劳动强度大的问题,文章研制了一种基于视觉辅助的大蒜幼苗破膜机。通过不同链条与作业速度下的田间试验,结果表明：采用8 mm不锈钢短环链条和2.5 m/s的前进速度,蒜芽破膜率、损伤率是最优的。与人工破膜相比,机器破膜率提高10.5%,蒜芽损伤率基本相同;机器破膜最大作业效率为5.4 hm²/h,约为人工的2.5倍。该机工作效率高、破膜效果好,可为大蒜破膜技术及装备的研发提供参考。