基于北斗的农业机械立体视觉辅助导航系统设计

为提高农机在果园复杂环境下作业精度,降低驾驶员劳动强度,设计了精准辅助导航系统。通过北斗差分定位设备获取农业机械的经纬度、航向角度以及行驶速度等数据,根据农田信息规划出全局行驶路径,实时计算农业机械行驶过程中的航向偏角、行驶距离和耕作面积并绘制行驶轨迹,根据观察航向偏角和行驶轨迹,驾驶员来修正作业机械使农机按规划路径行驶。系统采用基于红外散斑的深度立体视觉相机,降低自然光线限制,以此获取农业机械前方深度图像,根据视觉算法对图像中的作物或障碍加以检测,并计算其到农业机械和路径中心线距离,判断是否需要避障并提示驾驶员应调整方向,当调整方向进行避障后返回到已规划路径继续行驶。试验结果表明,辅助导航系统在直线行驶试验时横向行驶最大偏差小于5 cm,能够辅助驾驶员按规划路径精准行驶;基于立体视觉的障碍检测测距误差范围在4%以内,且处理每帧图像耗时最大为40 ms,实时性很高,能高效辅助驾驶员进行精确避障。      

自走式桑枝剪伐粉碎一体机的设计与试验

针对桑树枝条收获机械化水平低、劳动强度大、劳动成本高等问题,设计了一款自走式桑枝剪伐粉碎一体机,该机主要由行走装置、剪伐装置和粉碎装置3大部分组成,能够一次完成桑树枝条的剪伐与粉碎工作。田间试验结果表明,该机平均粉碎长度为19.3 mm,粉碎合格率为95.1%,其结构设计合理,工作性能良好,粉碎效率高,满足桑枝屑的二次利用要求。     

奶牛个体智能化精料变量补饲系统设计与试验

设计了一种以槽轮为计量机构、以嵌入式系统为控制系统的奶牛个体精料变量补饲系统。该系统利用无线射频识别技术识别奶牛身份,根据个体奶牛的基础日粮采食量及其产奶量的差异,实现4种精饲料的精准配料、自动计量、混合与投放。检测结果表明,该系统的投料响应时间为1.47s、同步投料时间为15.15s、门禁栏杆开启时间为3.92s、系统读卡距离为523cm、报警料位高度为21.5cm,系统射频识别正确率为100%,并且4种饲料的混合质量良好,计量误差小于5%,能够满足奶牛的饲喂要求,同时具有奶牛补料数据在线查询和打印功能。     

曲柄连杆式棉秆切割试验台设计与试验

为研究棉花秸秆切割性能,为棉秆切割收获装备的开发提供技术支持和理论依据,设计了可模拟棉秆不对行切割收获过程的曲柄连杆式棉秆切割试验台。试验台的棉秆喂入输送速度与切割速度为0~2m/s、切割倾角为0°~15°,并对样机的工作性能和棉秆切割性能进行了试验研究。试验结果表明,空载时切割器阻力的峰值随着割刀平均切割速度的增加而增大,单个工作周期内的切割器阻力功耗基本不受平均切割速度变化的影响;棉秆峰值切割力随割刀平均切割速度的增加而降低,切割棉秆单位消耗功随割刀平均切割速度的增加而减小。     

气吸式自动削茧机初步研制成功

根据“十三五”国家蚕桑产业技术体系任务书要求,2019年第一季度,桑树生产管理机械化岗位科学家团队对气吸式自动削茧机进行了优化设计、样机加工与试验。气吸式自动削茧机是按照蚕茧分离-蚕茧输送-蚕茧切削-蚕蛹与茧壳分离-收集蚕蛹与茧壳的工作流程设计的,主要由喂茧机构、蚕茧吸附输送机构、削茧机构、气力系统、机架、传动机构和步进电机等组成。     

精密播种机工况自动监控及播量数显系统的研制

为了提高精密播种机的工作质量和自动化水平，研制了工况自动监控报警系统及播量数显系统。该系统利用红外光敏对管作为传感器，采用中规模集成电压比较器、５５５时基电路及４０１１０计数译码驱动电路，实现了对精密播种机工况的自动监控和播量累加数字显示。     

高压静电场对蒸馏水蒸发的影响

研究了高压静电场对蒸馏水蒸发过程的影响。把盛放在烧杯中的蒸馏水放入针-盘组成的电场中，在同样环境条件下进行了蒸发对比实验。实验结果表明：在实验条件下，施加电场后的蒸发速度是不施加电场的1.4倍左右，当针状电极至蒸馏水液面的距离不变时，蒸发速度随施加电压的增高而增高，但不是线性关系；当施加电压保持不变时，蒸发速度随针状电极至液面距离的增加而呈现“M”形变化，即此时存在最佳距离，在此距离下，蒸发速度最大。施加电场后的蒸发效果是不施加电场时蒸发效果与电场单独作用时蒸发效果的线性叠加。     

苜蓿调制试验台测控系统设计与试验

为研究调制辊工作参数对苜蓿调制性能的影响,在已有苜蓿调制试验台的基础上,利用LabVIEW软件设计了一套试验台测控系统。该测控系统主要由电动机控制系统、数据采集系统、调制辊间隙调节系统和上位机系统4部分组成,实现了调制辊转速在350~1350 r/min之间的连续可调和调制辊间隙在2~4 mm之间的精确控制,数据采样速率最高可达1 kHz,并在测控系统显示界面上实时显示与保存试验台工作过程中固定辊与传动轴之间的扭矩和转速曲线、电动机功率曲线以及浮动辊轴承座与间隙调节液压缸之间的压力曲线。利用配备测控系统的试验台,以紫花苜蓿为试验对象,采用Box-Behnken试验设计方法进行了三因素三水平响应面试验,结果表明,该测控系统能够实现试验台精确控制与数据实时精准采集。分别建立了单位能耗、苜蓿压扁率和压扁损失率与试验因素的二次回归模型,得到了试验条件下调制工作参数的最优解分别为:调制辊转速775 r/min、调制辊间隙3.3 mm、调制辊单位工作长度喂入量2.77 kg/(m·s);同时,得到了苜蓿调制试验目标值的最优解分别为:单位能耗909.25 J/kg、苜蓿压扁率96.67%、压扁损失率1.67%。利用紫花苜蓿进行了验证试验,结果表明,在最优工作参数组合条件下,单位能耗、苜蓿压扁率、压扁损失率分别为931.42 J/kg、94.33%、1.65%,与模型优化值的相对误差均小于3%。该测控系统为苜蓿的调制试验提供了可靠的技术支撑,也为苜蓿调制机构的设计及工作参数的选择提供了数据参考和理论依据。     

突出课程特点强化能力培养──提高农业生产机械化课程教学质量的尝试

突出课程特点强化能力培养──提高农业生产机械化课程教学质量的尝试山东农业大学迟淑筠，李法德，李修渠，侯存良农业生产机械化课程是农学类专业的专业基础课程之一。近几年来，我们认真分析了十多年来的教学经验和教训，从农业生产机械化课程的教学大纲和专业特点出发...     

电晕场与介电分选提高水稻种子活力

为研究电晕场和介电分选对水稻种子活力的影响,该文利用弧形芒刺电极与下极板形成的电晕场对水稻种子在不同高压下进行处理,处理时间为4 min,结果显示,处理后水稻种子的活力有显著提高,并在17500 V （DC）时取得较优值;利用介电分选机在不同的分选电压下对水稻种子进行介电分选,选滚筒转速为25 r/min,结果发现,分选机对水稻种子有较好的分选效果,并且当分选电压为4000 V（DC）时,分选获得的 I 级水稻种子的活力最高。在上述最优条件下,先利用电晕场对水稻种子进行电晕场处理,再利用介电分选机对电晕场处理后的水稻种子进行介电分选,结果表明：水稻种子的各活力指标均高于只进行分选时的活力指标,其中Ⅱ级和Ⅲ级种子的活力指标有明显的提高,且Ⅱ级种子的活力指标较对照有显著提高（P＜0.01或0.05）,这也说明电晕场处理对低活力种子效果较好。同时,通过记录水稻种子每天的发芽数发现,电晕场处理和介电分选都能使水稻种子约提前1天发芽。这对后期研制电晕场与介电分选组合处理机提供了数据支持。