基于DSP和图像处理的农业机器人视觉导航研究

确定了间歇式行走的农业机器人视觉导航方案,设计了计算机图像采集单元、计算机图像处理模块和视觉导航参数提取算法,实现了一套基于DSP和图像处理的农业机器人视觉导航系统.试验结果表明:农业机器人移动速度增加时,导航误差会增大,且机器人的平均横向偏移在10 cm之内,能够满足农业机器人的导航需求.     

伸缩片式番茄移栽机取苗器设计

穴苗移栽是农业种植的重要环节,移栽机的出现为移栽作业提供了方便。为了提升穴苗移栽机的取苗效率,适应移栽机整排取苗的要求,开发了一款伸缩片式取苗器,通过分析其工作原理并对取苗器关键部件进行计算,采用MatLab GUI仿真程序对取苗器的关键部件进行运动距离验证,形成满足取苗条件的取苗器末端运动轨迹。最后,通过三维打印完成样机试制,采用连续摄影完成对实物的轨迹验证,并进行不同含水率下的取苗试验。结果表明:当取苗器伸缩片长度为55mm、苗针安装角度为79°、基质含水率为56.5%时,取苗效率达到80.47%;基质含水率为68.8%时,基质破损率最小为1.25%。     

果树栽植机光电定株距装置的设计与试验

针对果树栽植过程中株距难以控制的问题,考虑到现有的果树栽植机定株距存在结构复杂、制造成本高及受土壤滑移率影响较大等问题,设计了一种光电定株距装置,可以避免土壤滑移率对株距的影响,保证栽植果树株距的一致性,且可实现株距连续可调,满足不同果树栽植时对株距选择的要求。针对试验中出现的部分株距较设计值有所偏差的问题,分析了原因并提出了优化方案。试验结果表明:果树栽植机光电定株距装置栽植合格率92.5%,平均栽植深度合格率为92.9%,在1.7m栽植株距下,株距变异系数为5.9%,满足现代标准果园机械化生产要求。     

泵站竖井进水流道数值模拟与装置特性试验

采用雷诺平均纳维—斯托克斯方程(RANS)和标准kε湍流模型,运用SIMPLEC算法,对椭圆型线前置竖井贯流进水流道内的流动进行了三维数值计算,揭示了竖井进水流道内流场、特征断面的速度分布及水力损失规律。对椭圆型线竖井进水流道与出水流道匹配组成的模型泵装置进行动力特性试验,得出了4种叶片角度下的泵装置特性曲线。研究结果表明:采用椭圆型线设计的竖井进水流道合理;大型低扬程泵站采用卧式竖井贯流结构,泵装置效率较高。     

渠床土壤二维稳定入渗率实验及渗漏损失计算

本文针对干旱地区、连续供水的大中型灌区渠道效率评估需要,用保角映射原理简化稳定入渗率的实验计算式;在克服渠床土壤空间变异性影响、改进国外的分离式静水套坑法为合一式静水套统、测定二维稳定入渗率实验法,求得一维流稳定入渗率的二维改正系数r;结合理论计算,可简便求得渠道渗漏损失用于输水效率评估。     

气缸套变形与活塞环摩擦功关系的研究

为了降低发动机摩擦损失,提高机械效率,重点研究缸套变形对活塞环与气缸套摩擦副的影响。首先,对两种不同状态的缸套进行有限元分析,找出缸套变形规律;然后,根据这些规律计算出活塞环与缸套润滑表面的油膜压力和油膜厚度;最后,将计算结果与试验结果进行对比,验证了该方法的正确性。研究结果表明,缸套变形的椭圆度直接影响摩擦功和机油消耗率的大小。     

蚯蚓堆肥处理有机废弃物的研究——基于红薯秸秆、牛粪和污泥的混合物料

为了探明蚯蚓堆肥处理红薯秸秆、牛粪和污泥混合物料的最佳配比,在实验室条件下进行了模拟培养实验。实验共设不同配比混合物料5个处理,研究了处理前后物料的理化性质变化,从处理后物料速效养分的含量来确定蚯蚓处理混合物料的最佳配比。结果表明:经蚯蚓堆肥处理后,各种配比物料的pH值、有机质和全氮(处理1与处理2除外)含量均下降,EC值、速效氮、全磷、速效磷、全钾及速效钾含量均升高;总体上,10%红薯秸秆+60%牛粪+30%污泥的处理速效氮、速效磷和速效钾含量最高。因此,蚯蚓堆肥处理红薯秸秆、牛粪和污泥混合物的最佳配比是10%红薯秸秆+60%牛粪+30%污泥,此配比的混合物料经蚯蚓处理后可以得到高品质的有机肥。     

平行动轴少齿差传动多齿接触问题研究

以有限元弹性接触分析理论为基础，建立了平行动轴少齿差内啮合齿轮多齿接触时的有限元模型，提出了一种对平行动轴少齿差内齿轮副啮合过程中实际接触齿对数、齿间载荷的分配及齿面载荷分布的分析计算方法。以SH－350型平行动轴少齿差双环减速器为例，分析了其在额定载荷工况下的实际接触齿对数、齿间载荷分配及齿面载荷分布规律等，并利用应变测试方法进行了相应的实验，验证了理论分析计算的结论，为平行动轴少齿差内啮合齿轮传动承载能力的估算，齿轮几何参数的确定及零部件的强度分析计算提供了理论依据。     

2BTP—56型水稻田间育秧播种机的研究设计

针对田间机插秧大面积推广应用的现状，解决育秧过程中人工播种工效低、播种均匀性和播种稳定性差等问题，研制了2BTP－56型水稻田间育秧播种机。本文介绍了该机技术参数与性能特点，及相关设计要点。     

宽垄马铃薯种植机的设计

马铃薯已成为我国主要粮食作物之一,其广泛种植是保证马铃薯产量的重要前提。本文充分考虑新疆马铃薯大面积种植特点,针对马铃薯宽垄机械化种植模式设计研制了一种马铃薯种植机。该机由开沟装置、播种装置、施肥装置、铺膜铺管装置及覆土镇压装置等组成,能够一次完成开沟、播种、施肥、铺膜铺管及覆土镇压等工作,具有结构简单、工作性能稳定等特点。田间试验表明:单台设备生产率≥0.7hm2/h,工作深度≥1 5 cm,株距为18cm,重种率≤8%,漏播率≤5%。