中粉质壤土泥浆泵法修筑淤地坝人工排水管网布设优选研究

以延安市志丹县前拐沟淤地坝筑坝现场修筑的人工试验小区为研究对象,使用土水比为1.0和1.5的泥浆,进行3种管道布设方式（横向管道、竖向管道、横竖向结合管道）、3种灌浆高度（30、60、90 cm）下的排水管网优选试验。结果表明,横竖结合管道的排水效果最好,竖向管道次之,且二者差距不大,横向管道最差,实际筑坝中宜优先选用竖向排水管道;在布设竖向管道和布设横竖结合管道2种情况下,管道排水均集中在试验最初的12 h内,且同种布设方式管道排水效果受灌浆高度的影响不大,可适当缩短1次灌浆后的静置时间和适当增大灌浆高度以缩短筑坝工期。     

基于摆线运动的黄瓜采摘机器人终端滑模轨迹跟踪控制

黄瓜采摘机器人是机器人技术在农业中的具体应用,而快速稳定地到达目标采摘点的轨迹规划则是黄瓜采摘机器人研究的主要内容之一。根据摆线运动曲线光滑,并能在有限区间的端点产生零速度和零加速度的特点,将其应用于黄瓜采摘机器人关节空间的轨迹规划,该方法计算简单,实时性好。同时,为了实现对期望轨迹的精确跟踪,构造了一种快速非奇异的终端滑模控制器,采用指数和幂次结合的趋近率方法,引入非线性滑模面,突破了普通滑模控制器在线性滑模条件下渐进收敛的特点,并且不会出现传统终端滑模控制的奇异性和抖振问题。李亚普诺夫稳定性分析和仿真试验证明：它能够准确的跟踪期望轨迹,并能使位置跟踪误差在有限时间内收敛到零,响应时间短,跟踪效果好。     

基于气动柔性驱动器的侧摆关节特性

基于气动柔性驱动器（FPA）提出了一种新型的气动侧摆关节,该关节用于农业机器人多指灵巧手设计。侧摆关节主要由两个FPA组成,向两个FPA内腔中通入不同压力的压缩气体,可以实现左右两个方向的侧摆运动。对单个FPA的自由端进行力平衡分析,建立了侧摆关节静态模型,并对模型进行简化。完成了侧摆关节静态特性试验,试验结果与仿真曲线基本吻合,验证了静态模型的正确性,但存在一定误差（最大静态误差为0.035 rad）,分析了误差原因;对侧摆关节进行了动态特性试验,试验结果表明对于不同的期望值角度阶跃信号,侧摆关节开环阶跃响应时间大约是2 s（稳态值的公差带?=5%）。该侧摆关节可以明显改善农业机器人灵巧手的工作空间,进一步提高农业机器人灵巧手的适应性和灵活性。     

极端干旱地区滴灌条件下葡萄生长发育特征

不同滴灌布设方式下,土壤含水率不尽相同,作物的长势和产量也因此受到影响。为探究滴灌管道布置方式和系统技术参数对葡萄植株生长发育特性和产量的影响,并优选出适合吐哈盆地的葡萄滴灌技术参数,该文对不同滴灌技术下土壤含水率以及成熟期葡萄植株生理指标进行观测和分析,结果表明：地面滴灌3管布置、滴头流量2.7 L/h、滴头间距30 cm的处理达到了最优效果,该处理下的土壤含水率、葡萄水分生理指标和产量均处于较高水平。     

基于垄线平行特征的视觉导航多垄线识别

为有效快速地识别农田多条垄线以实现农业机器人视觉导航与定位,提出一种基于机器视觉的田间多垄线识别与定位方法。使用VC++ 6.0开发了农业机器人视觉导航定位图像处理软件。该方法通过图像预处理获得各垄行所在区域,使用垂直投影法提取出导航定位点。根据摄像机标定原理与透视变换原理,计算出各导航定位点世界坐标。然后结合垄线基本平行的特征,使用改进的基于Hough变换的农田多垄线识别算法,实现多垄线的识别与定位。使用多幅农田图像进行试验并在室内进行了模拟试验。处理一幅320×240的农田图像约耗时219.4 ms,室内试验各垄线导航距与导航角的平均误差分别为2.33 mm与0.3°。结果表明,该方法能有效识别与定位农田的多条垄线,同时算法的实时性也能满足 要求。     

机器人竞赛与大学生素质创新教育

针对机器人竞赛的飞速发展,提出项目驱动参加机器人竞赛提高大学生素质的思想。项目驱动的机器人竞赛为大学生素质教育的提高提供了良好的平台,通过机器人竞赛与机电系统创新平台建设项目,结合国内外机器人竞赛论述机器人竞赛与大学生素质教育的关系。机器人竞赛对大学生动手能力、机电系统创新设计能力、心理素质以及团队协作能力等的提高具有重要的意义。     

管道线缆敷设问题的规划模型和混合遗传算法

讨论了管道线缆敷设问题,提出适合软件包求解的整数非线性规划模型（INLP）和适合求解大规模问题的混合遗传模拟退火算法（Hybrid Algorithm,HA）,并通过运算实例对两种优化方法的性能加以验证。最后,我们针对其中的一个实例对两种费率（权重）的变化做了灵敏性分析,文中提出的分析方法可以推广到更一般的情况。