农机信息化综合服务平台设计 —基于智慧城市嵌入式快递系统

为了进一步提高农机信息化综合服务平台的智能化水平,将智慧城市嵌入式快递系统引入到了平台的设计上,使平台同时具备农田地块规划、农机定位导航、农机调度分配,以及信息反馈等综合智能化服务功能。将农机车载终端和传感器及GPS进行连接,所得到的农机位置信息通过GPRS传送到远程监控端,远程端结合Google和GIS电子地图,可以对农机位置进行标记,同时显示农机的运行轨迹,从而实现了农机信息系统的实时轨迹跟踪和作业情况反馈。为了验证方案的可行性,对农机信息化综合服务平台进行了初步测试,由农机路径规划测试和农机作业时间统计证明了方案的可行性。     

排球运动规划在采摘机器人识别与定位中的应用

在排球比赛过程中,扣球是得分最关键的动作之一,为了得到合适位置出手点、角度和力度等优化数据,可以采用排球机器人训练的方法,通过植入人工智能算法,对扣球过程中的数据进行采集,最后通过运动规划使扣球动作达到最佳姿态。排球机器人运动规划方案可以移植到采摘机器人的智能化训练上,加快对果实信息采集和处理效率,从而更快地捕捉到果实目标,对路径规划做出响应,对于提高采摘机器人定位和识别能力具有重要的意义。为了验证方案的可行性,对基于排球机器人运动规划系统的采摘机器人定位识别功能进行了测试,结果表明:采摘机器人可以成功定位和识别果实,且响应速度较快、误差较小,可以满足采摘机器人定位识别功能的设计需求。     

基于改进蚁群算法的农田平地导航三维路径规划方法

为解决农田平地机无人驾驶作业时缺乏局部规划,进而实现平地路径在线调整的问题,以平地作业土方合理运卸且路径最短为目的,提出了一种基于改进蚁群算法的农田平地导航三维路径规划方法。基于农田三维地势模型,采用改进的蚁群算法规划三维路径：以平地作业土方运载为决策方向,建立新的路径搜索节点,对比平地机作业时平地铲运载土方量和经过栅格计算所需的挖填土方量,根据土方运载任务设置信息素更新规则和启发函数,获取农田平地的最佳三维路径;基于平地机的运动学模型,设置农田平地机转向约束条件,根据约束条件对路径进行平滑优化,并建立三维路径规划的效果评价标准。仿真结果表明：相比于原始蚁群算法,该方法的路径规划效果评价指标提高33.3%以上,可以更好地指导农田平地机实现局部平地任务,而且大大缩短了路径生成时间和路径长度,使路径更为平滑,更适用于辅助农田平地的自动导航作业。     

基于无线网络安全的农业机器人自动避障系统

农业机器人能够感测其周围环境,解释感测到的信息,以获得其当前位置和周边环境信息;并规划实时轨迹,以到达目标对象。在整个过程中,自动避障是一个需要挑战的基本问题。为了实现农业机器人的避障功能,提出了一种基于无线网络安全的农业机器人自动避障系统。系统采用无线网络安全技术与嵌入式控制技术,引入机器人自动避障策略,并通过差动驱动农业机器人的数值模拟和实验结果验证了系统的有效性、准确性和可行性。     

农用车辆路径跟踪预瞄控制研究 —基于免疫模糊PID算法和视觉导航

在无人驾驶农用车辆过程中,由于作业环境的复杂性,往往会遇到一些突发状况,如急转弯或者突然出现障碍物等,目前的视觉导航技术一般都是获取路径信息后直接进行反馈调节,在遇到突发状况时难以有效的工作。为此,将跟踪预瞄加反馈控制器引入到了无人驾驶农用车辆自动导航系和控制系统中,并使用免疫模糊PID算法对控制系统进行优化,以提高控制的效率、精度及自动化程度。为了验证该方法的可靠性,模拟农用车辆的作业环境,对控制算法的精度和效率进行了验证。仿真结果表明:采用免疫模糊PID算法具有较高的控制精度,且运算效率高,如将其使用在农用车辆自动导航和控制系统中,对于提高导航的精度和智能化程度具有重要作用。     

农机作业路径规划策略研究 —基于智慧农机大数据平台

针对我国农机跨区作业中存在的信息不对称、缺少有效农机调度手段等现状,建立了基于"互联网+"的农机作业信息服务平台,通过研发的手机APP、农机智能采集终端,实现了信息智能无缝对接,解决了农机服务产业链中信息不对称的问题。针对多机多地块作业调度问题,分析了基于智慧农机大数据平台的农机作业路径规划模型,设计了基于单位时间平均作业收益最大的优化调度算法,通过智能分单方式为农机大户或农机合作社的多台农机提供最优作业区域和行驶路线。试验结果表明:所提出的算法不仅确保了作物作业及时高效地完成,同时提高了作业收益,减少了作业成本。     

基于动态规划的电动拖拉机动力电源能量控制策略研究

针对纯电动拖拉机能量利用率低、续航里程不足的问题,提出了基于超级电容和蓄电池复合的纯电动拖拉机动力电源系统。通过分析纯电动拖拉机的作业工况特点以及功率需求,对动力电源系统进行了拓扑结构选型和参数匹配,并以动力电源能耗最低为优化目标,应用动态规划对纯电动拖拉机的动力电源系统进行能量控制策略优化,对动态规划结果以及工况特点进行分析,总结出基于规则的动力电源能量控制策略,利用Matlab/Simulink建模对控制策略进行仿真。结果表明基于动态规划的控制策略能量消耗比基于规则的控制策略能量消耗减少了18%,证明了基于动态规划的能量控制策略在节能降耗方面的有效性。     

混合盐碱胁迫对板蓝根种子萌发的影响

将氯化钠(NaCl)、硫酸钠(Na_2SO_4)2种中性盐和碳酸氢钠(NaHCO_3)、碳酸钠(Na_2CO_3)2种碱性盐按不同比例混合,设置pH值为7.2～10.34的5组碱胁迫处理,每组从20～200 mmol/L设定8种不同盐浓度,以蒸馏水处理为对照,测定40种混合盐碱胁迫条件下板蓝根种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数等指标,以明确混合盐碱胁迫对板蓝根种子萌发的影响。结果表明,盐浓度小于20 mmol/L、pH值为7.30的低浓度盐碱胁迫对板蓝根种子萌发具有一定的促进作用,发芽率、发芽势、活力指数有所增加;盐浓度为80 mmol/L、pH值为7.30～10.24时胁迫处理的板蓝根种子发芽率由88%下降到3%,pH值为7.96、盐浓度为20～200 mmol/L时胁迫处理的板蓝根种子发芽率由94%下降到0%,说明高浓度盐碱胁迫对板蓝根种子萌发有明显的抑制作用;盐度与pH值对板蓝根种子萌发的抑制有极显著的交互作用(P0.01)。     

引发剂混合引发及包衣丸化对烟草种子萌发的影响

为探究提高烟草种子萌发初期和抗逆境性能力的有效方法,采用0.6 mmol/L氯化钙(CaCl_2)、0.3 mmol/L赤霉素、8.0 mmol/L甜菜碱(GB)、60 mmol/L脯氨酸(Pro)、0.5 mmol/L水杨酸(SA)、0.06 mmol/L硝普钠(SNP)和5.0 mmol/L海藻糖(TH)7种引发剂混合引发烟草种子并对其进行包衣丸化,研究在不同胁迫处理的烟草种子发芽和幼苗生长表现的特性。结果表明,多种引发剂混合引发并包衣丸化可以使烟草种子的发芽势、发芽率、发芽指数分别提高61.3%、35.1%、34%,平均发芽时间缩短2.6 d,并能提高幼苗生长及幼苗抗逆境性的能力。     

乡村振兴战略下我国现代农业园区规划的发展对策

乡村振兴是党的十九大提出的重大战略,2019年中央一号文件提出,要强化乡村规划引领,强调要把加强规划管理作为乡村振兴的基础性工作,实现规划管理全覆盖。我国的农业园区虽然发展迅速,但由于区域不平衡性、园区多样性、技术不成熟性和管理多部门性等因素,现阶段我国农业园区仍处于多而不优、规划效益不高的状态。现代农业园区作为实施乡村振兴战略的重要抓手,必须要做好规划设计工作,强化规划的引领作用。基于此,对我国农业园区规划的思路和实践进行研究,找到规划布局不合理、规划思路单一、规划承载能力差、资金投入少等制约我国现代农业园区发展的几方面因素,并对乡村振兴战略背景下如何更好地发展农业园区规划工作提出了明确规划思路、发挥示范作用、加强资金筹集、完善政策标准、强化科技支撑等相关对策建议。