基于FIA*-APF算法的蟹塘投饵船动态路径规划

为了提高无人投饵船在含障碍物河蟹养殖池塘自主巡航的作业效率和安全性,该研究提出基于改进A*算法与人工势场法相融合（fusion of improved A* and artificial potential field,FIA*-APF）的蟹塘投饵船动态路径规划算法。首先引入动态加权因子优化A*算法评价函数;其次加入转折惩罚函数并删除冗余点,接着利用B样条曲线对全局路径进行平滑处理;最后将改进A*算法得到的全局路径作为改进人工势场法中的引力路径,生成投饵船自主巡航高效路径。根据养殖池塘创建静态和动态2种仿真环境,分别对传统人工势场法（traditional artificial potential field,TAPF）、基于A*和人工势场法的融合算法（the A* and artificial potential field,TA*-APF）和FIA*-APF算法的性能进行20次测试。仿真试验结果表明：2种环境下,FIA*-APF算法的平均规划时间是TAPF算法的17.23%,是TA*-APF算法的51.96%,平均指令节点数量比TAPF算法减少50.64%,比TA*-APF算法减少65.03%,平均路径长度比TA*-APF算法减少2.82%。蟹塘试验结果表明：FIA*-APF算法的规划时间为TAPF算法的38.16%,为TA*-APF的62.42%,路径长度比TAPF算法减少29.13%,比TA*-APF减少10.15%;另外,TAPF和TA*-APF算法规划路径上大于60°的转角分别是FIA*-APF算法的3.28和2.62倍,大于100°的转角分别是FIA*-APF算法的3.73和1.67倍,该研究算法规划的路径更高效平滑。研究结果可为无人投饵船自主导航提供参考。     

双指型农业机器人抓取球形果蔬的控制器设计

现阶段针对苹果、番茄这类球形果蔬设计的采摘机器人末端执行器大多采用相似的双指结构,但是这类采摘机器人的抓取控制方法均是一对一的研究,研发成本偏高且产品不具有通用性。阻抗控制是常用的柔顺控制方法,能够将果蔬的受力—形变等效为环境导纳模型,不同的果蔬对应不同的导纳模型,但是基本的阻抗控制框架是一致的。因此,本文分别选取偏软和偏硬的两种球形果实,通过压缩试验模拟抓取过程,得到果实受力及形变数据,并以此计算得到果实等效刚度。接着,使用BP神经网络分别对原始数据进行训练及验证,得到各层权值。然后在Simulink中建立环境导纳模型并根据不同的果实选择不同的权值,并完成阻抗控制系统的搭建。同时,根据环境导纳模型中的等效刚度估计值实现在线调整阻抗控制器刚度参数。最后通过Matlab进行仿真验证,结果表明改进后方法对于抓取苹果和番茄两种果实,期望力超调分别为2.2%和1.5%,位置控制器输出最终分别稳定在0.55 mm和4.02 mm范围内,可验证所提方法在理论上能够实现农业机器人的柔性抓取。     

商品猪养殖解耦控制系统

针对商品猪的养殖现状,构建了一种适合中国国情的肉用猪高效安全的智能养殖系统。该系统可对工厂化商品猪的养殖过程进行信息跟踪,解决了商品猪高效养殖、小气候控制等关键问题。江苏省镇江某养殖基地的长期运行实践表明,该系统操作简便、安全高效。     

基于无线传感网络的规模化水产养殖智能监控系统

为了解决规模化水产养殖中有线监控系统带来的不利影响,并能实现对环境因子的准确测量与控制,该文介绍了一种基于无线传感网的智能监控系统在规模化水产养殖中的应用。系统利用对协议栈进行小幅的修改,完成了人工设置每个养殖池为一个簇,并通过适当修改路由协议,将自动选择簇头的工作变为人工设置固定簇头,大幅减少节点本身的计算工作,从而实现节能目的。控制器利用模糊控制与神经网络相结合的算法对数据进行处理分析,实现闭环控制。结果表明,系统内数据通信通畅,温度误差在±0.5℃范围内,溶氧量误差在±0.3 mg/L范围内,pH值误差在±0.3范围内。各养殖关键环境因子均满足控制精度,达到了设计要求,能够满足规模水产养殖智能化的需要。     

猪血清中IgG、IgM、IgA含量测定

猪血清中ＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＡ含量测定王金宝，孙立辉，吕永艳，任慧英，孙月平，于桂江，田春燕（莱阳农学院动科系）（文登市宋村兽医站）目前，国内尚无商品性猪ＩｇＧ、ＩｇＭ、ＩｇＡ的标准抗血清，影响了对猪免疫功能的研究。国内曾报道猪血清ＩｇＧ、ＩｇＭ的含...     

猪圆环病毒2型鸡痘病毒活载体疫苗诱导的CTL杀伤活性检测

通过基因工程的方法获得猪圆环病毒2型(PCV-2)二联重组鸡痘活载体疫苗vUTAL-P1-ORF2ORF1和核酸疫苗pVAX1IL-18ORF2ORF1.将采取不同的免疫方案接种本体动物猪,在二免后15 d分别采猪抗凝血,用淋巴细胞分离液处理,得到淋巴细胞作为效应细胞;构建重组质粒pDisplay-ORF2,并转染PK...     

基于改进YOLOv5s的河蟹与饵料检测方法

针对目前在水下复杂环境中池塘养殖河蟹与饵料的检测算法存在检测精度低、速度慢等问题,该研究提出了基于改进YOLOv5s（you only look once version 5 small）的河蟹与饵料检测方法。首先,采用轻量化卷积Ghost替换普通卷积,同时利用GhostBottleneck结构替换原主干网络中的残差结构快速提取网络特征,减少模型计算量,满足安卓端的应用要求。其次,为了弥补因网络参数量减少造成网络检测精度稍有降低的问题,借鉴BiFPN（bidirectional feature pyramid network）的思想改进原始YOLOv5s的双向融合骨干网络,以较低的计算成本提高网络对小目标的检测精度。此外,为了帮助网络进一步更好地识别目标,加入了CA（coordinate attention）注意力机制,使得图像中感兴趣的区域能够更准确地被捕获。试验结果表明：该研究改进模型平均精度均值为96.9%,计算量为8.5GFLOPs,与当前主流的单阶段有锚框目标检测算法SSD（single shot multibox detector）和YOLOv3相比,具有更高的检测精度以及更少的计算量。相比于原始YOLOv5s模型,本文改进模型平均精度均值提高了2.2个百分点,计算量和模型内存都降低了40%以上。最后,将改进前后的模型部署到安卓设备上测试。测试结果表明：改进后模型的平均检测速度为148ms/帧,相较于原始模型检测速度提高了20.9%,并且保持了较好的检测效果,平衡了安卓设备对模型检测精度以及速度的性能需求,能够为河蟹养殖投饵量的精准确定提供参考。     

水草全自动清理船控制系统

为了满足河蟹养殖对水草定期修剪清理的要求以及提高水草收割的效率,设计了一种基于ARM的中小型智能化GPS自主导航的水草清理船,阐述了其割收一体化的机械结构与工作原理,以及无舵明轮推进器、回旋式切割装置、割深自动调节器的结构特点。采用智能移动机器人PI与PD控制和高精度GPS导航控制等技术,设计了其GPS自主导航控制系统。实验结果表明,该船的直线航迹误差控制在±30cm范围内。在满足收割要求的基础上,能够有效避免偏航导致的重复切割或漏割。     

河蟹养殖全覆盖自动均匀投饲的轨迹规划与试验

河蟹养殖投饵喂料需要全塘均匀覆盖,目前主要靠人工驾驶或遥控船载投饲机在池塘中进行投喂,准确度和效率较低,难以保证投饲效果。针对以上情况,基于GPS（global positioning system）船载移动式自动投饲系统,研究了一种全覆盖轨迹规划方法,满足河蟹养殖池塘自动均匀投饲要求。该文利用轨迹规划系统建立池塘区域平面坐标系;以实际饵料累积密度与期望分布密度间的均方差最小作为衡量投饲均匀度的目标函数,求解出系统最优运行参数,生成往复遍历式自动投饲轨迹。仿真结果表明,在面积为2298.08 m2的不规则四边形池塘区域中,取饵料分布密度期望值为9 g/m2时,最优计算投饲系统运行参数对应的轨迹规划效果要优于传统经验估算参数。试验结果表明,当分别用两组参数进行自动投饲作业时,投饲船的实际航行轨迹与理论投饲轨迹都只有很小的偏移,与仿真结果具有一致性;同时,最优计算运行参数对应实际路径总长度、投饲路径长度、作业总时间、投饲时长、饵料分布密度均值、覆盖率等各项指标与仿真结果相比,相对误差分别为6.85%、2.71%、10.07%、10.41%、3.06%和1.87%,验证了全覆盖轨迹规划方法的可行性。该文可为河蟹养殖自动均匀投饲和其他水产养殖中需要沿池或全池自动均匀投饲轨迹规划研究提供重要参考。     

中药制剂"瘟毒杀"对IBDV、NDV和AIV的抑制试验

选10日龄SPF鸡胚,进行了瘟毒杀煎液对鸡胚人工感染NDV、IBDV和AIV抑制试验.结果显示,瘟毒杀药液(1g/ml)2倍、4倍和6倍稀释,对感染NDV强毒的鸡胚保护率达到100%、75%和62.5%,比NDV强毒对照组分别提高87.5、62.5和50个百分点;对感染AIV强毒的鸡胚保护率达到87.5%、62.5%和50%,比AIV强毒对照组分别提高75、50和37.5个百分点;对感染IBDV强毒的鸡胚保护率达到100%、87.5%和62.5%.比IBDV强毒对照组分别提高75、62.5和37.5个百分点.NDV强毒接种组鸡胚尿囊液NDV血凝效价极显著高于NDV强毒+瘟毒杀药液组尿囊液NDV血凝效价;AIV强毒接种组鸡胚尿囊液AIV血凝效价极显著高于AIV强毒+瘟毒杀药液组尿囊液AIV血凝效价.结果表明,瘟毒杀对NDV、AIV和IBDV有较强的抑制作用.