机器人在设施农业领域应用现状及发展趋势分析

机器人技术在设施农业领域的广泛应用,不仅大幅提升农业产量,也能够体现一个国家农业现代化科技水平。机器人操作系统ROS的兴起,逐渐成为国内外设施农业机器人研究开发的热点。对国内外机器人设施农业领域相关研究探讨分析,综述当前机器人在种苗嫁接移栽、喷药施肥、果蔬收获加工、畜禽健康养殖等设施农业领域方面的应用现状,总结归纳SLAM地图构建、自主导航、机器视觉三种机器人关键技术研究趋势,并对比分析路径规划中Dijkstra算法、BFS算法、A*算法的优缺点以及机器视觉在果蔬采摘分选等领域的发展趋势。面对农业向智慧农业方向发展,总结并展望设施农业机器人未来发展趋势。     

软硬物质分离技术及其关键设备的研究

根据农副产品加工技术的现状以及现有典型设备的适用范围和特点,介绍了农副产品软硬物质分离机的结构和工作原理.该机解决了现有同类设备加工品种单一的问题,可以用在农副产品、水产品加工领域,具有分离效果好、含杂质率低、产品产出率高和结构独特等特点.     

播种检测技术的研究进展与趋势

播种作业过程中,一旦出现播种异常现象应能及时报警,并检测出故障的性质和位置,以便机手排除故障,提高播种机的播种质量。要实现这一目的,就必须对播种性能施全程监控。为此,介绍了播种检测技术发展概况,指出了提高精密播种机田间播种质量的关键问题,分析了播种检测技术的发展趋势。     

并联机床——新一代数控机床

并联机床是数控机床行业的新生代,目前尚处于起步阶段,本文简要介绍了国内外发展动态,以及面临的问题。     

自熔性合金粉末在农业机械中的应用

采用氧乙炔喷焊工艺，制备农业机械特殊工况条件下的耐磨涂层，采用均匀试验对喷焊材料的组成进行设计，对涂层的组织和性能进行了研究分析。结果表明：该涂层具有良好的耐磨料磨损性能，比过去的工艺提高使用寿命3～8倍，具有很大的经济效益。     

花生旋挖机概念设计

分析了我国目前花生收获机械的优缺点,对其存在的原理性缺陷提出了改进措施.挖掘前进行割蔓处理,用旋挖铲代替传统的牵引式挖掘铲,辅之以红外线花生稞识别技术,可降低挖掘功耗,提高挖掘后的花生果筛分效果;同时,结合花生的物性特征对旋挖部件的运动学参数进行了详细地理论分析,并给出了理想旋挖机的作业方式及功能模块图,为改善目前花生挖掘机械的挖掘效果提供了全新的设计思路.     

残膜回收工艺和收膜机构

介绍了田间残膜的特性及机械化收膜工艺、残膜同收机中常用收膜机构的种类及工作特性，为残膜回收机的研究设计及主要工作部件结构的优化组合提供参考。     

PWM变量喷雾系统动态雾滴分布均匀性实验

由于PWM变量喷雾作业过程中喷头不连续作业,喷雾的均匀性特别是喷雾机运动方向上的均匀性较难控制,为此通过高速电磁阀、不锈钢压力罐、压力传感器、气泵、调速输送带等构建了一套动态PWM变量喷雾实验平台,并对该平台动态喷雾雾滴分布特性进行实验研究。采用水敏试纸作为获取动态雾滴分布状态手段,通过图像处理技术以区域内雾滴覆盖率的变异系数作为动态雾滴分布均匀性判定指标,评估了在不同PWM控制信号频率、不同PWM控制信号占空比及不同喷雾压力下的单个喷头动态雾滴分布均匀程度。经实验表明,变异系数随控制信号占空比的增大而减小,控制信号频率对动态喷雾雾滴分布均匀性有较大影响,变异系数随控制信号频率增大而减小,喷雾压力对变异系数影响较小,喷雾压力越大变异系数越大。     

基于切比雪夫多项式的数控机床几何误差参数化建模

为了快速精确地建立机床几何误差项数学模型,提出了一种基于切比雪夫多项式的参数化建模方法。首先针对测量得到的机床基本几何项数据,将机床相应运动轴进给量转化为切比雪夫变量。其次将切比雪夫变量代入不同阶次的切比雪夫多项式得到相应的值。然后根据切比雪夫基函数值和切比雪夫变量用多元线性回归方法获得相应的系数,得到关于切比雪夫基函数的数学模型。最后将运动轴进给量与切比雪夫变量之间的转化关系代入得到基本几何误差项的数学模型。建模过程简单且易程序化,切比雪夫多项式的高逼近精度使得建立的模型精度高。将所有几何误差项参数化模型代入机床几何误差模型综合数学模型,从而可得到机床工作空间几何误差场分布。以MV-5A三轴立式加工中心为例,将各个几何误差项参数化模型代入机床几何误差模型中得到该机床综合几何误差数学模型,进而得到该机床工作空间几何误差场分布,为机床设计和误差补偿提供了理论依据。     

深松旋耕全层施肥联合整地机施肥量影响因素分析

针对深松旋耕全层施肥联合整地机在作业过程中存在施肥不均、精度较低等现象,对影响施肥量因素进行分析,确定排肥轴转速、排肥器开度以及肥箱料位高度为影响因素,设计三因素五水平正交试验,以施肥量变异系数为评价指标,进行极差分析和方差分析得出影响因素主次顺序:肥箱料位高度>排肥轴转速>排肥器开度,其中料位高度对施肥量变异系数的影响高度显著,为后续肥箱肥料监测系统提供理论基础。施肥量变异系数在0.19%~3.12%之间,满足试验要求。运用最小二乘法建立施肥量关于排肥轴转速、排肥器开度和肥箱料位高度之间的数学模型。经检验:数学模型值与实测值的相关系数达到0.889,可以作为施肥精量控制相关技术参数的选择依据。