基于仿生学思想设计了一种果实簇识别与采摘顺序规划方法。该方法以Ini视觉注意基本模型为基础，通过改进视觉特征整合方法，构建依赖先验知识的视觉显著图，改善果实簇的识别效果；借鉴“赢者取全”的生物神经竞争机制和采摘专业人员的操作经验，设计距离、面积和显著度加权择优的采摘顺序规划策略，提高采摘工作效率。试验结果表明，设计的算...
为实现新鲜果蔬采后预冷CFD数值模拟研究,以单个富士苹果为研究对象,构建果品近真实3D模型,在雷诺数为10~30 000的范围内对比真实果形与等直径球体壁面切应力、壁面阻力系数、边界层分离角度以及尾流回流区长度之间的不同,验证在CFD模拟研究中是否可直接利用等直径球体替代苹果真实形状。为实现果品与果品（或箱体壁面）接触点局部位置的最佳CFD...
针对番茄图像进行各向异性扩散降噪研究。首先在2-范数梯度阈值计算方法基础上引入图像的局部灰度方差,提出了一种梯度阈值计算方法。其次采用结构相似性（SSIM）作为迭代停止准则,实现了迭代次数的自适应选取,构建出用于番茄图像保纹理降噪的各向异性动态扩散模型。最后在噪声标准差为5、10、15、20、25、30不同情况下,进行2组对比试验。第1组...
视觉导航农业机器人在雾天作业容易受前端含雾图像的影响,严重时无法有效工作。提出了一种基于图像分割映射的农业机器人视觉去雾方法。对前端采集图像进行近景与远景区域分割,并通过亮度信息的分段映射获取大气散射函数的预测估计值;采用导向滤波对大气散射函数的估计值进行优化,进一步增强图像的边缘信息,改善大面积天空背景引起的去雾残留问...
针对小麦生长分布不均等情况下激光作业线检测系统精度偏低的问题,提出了基于视觉的小麦收获作业线快速获取的方法。通过对成熟期麦田的彩色图像进行对比度增强和降低亮度的处理,将其转换为灰度图像,利用阈值分割方法分离已收获与待收获区域,对二值图像采用互相关函数法检测已收获与待收获区域的分界点,利用Hough变换法拟合目标直线。所提方法在...
简述了玉米精密播种技术在农业生产中的重要意义,指出采用精密播种技术是规模化生产实现节本增效的重要手段。从精密播种的不同功能实现角度,将玉米精密播种技术归纳为播种粒距均匀性控制技术和播深一致性控制技术两方面。详细阐述了保证播种粒距均匀的玉米单粒精密排种技术、种子平稳运移技术、种子精确定位技术和排种器驱动技术;分析了保证播...
穴盘草莓的长苗、大苗株特点和弓背向外的特殊移栽要求，使其自动化移栽存在困难。首先进行了草莓苗坨的单指刺人力和拔苗阻力试验，进而提出并开展了有约束苗坨的双指夹拔破坏试验。试验发现双针取苗指的苗坨刺入阻力与刺人速度、深度、含水率相关，50mm和100mm深度的最大刺入阻力分别可达21．47N和57．09N。双指的夹茎拔苗阻力可达9．64N，而...
针对从高密度穴盘移植种苗到低密度穴盘,或者从穴盘直接移植种苗到花盆的温室穴盘苗移栽生产需要,设计了一种轻简型自动移栽机。利用成熟的直线模组和无杆气缸组合设计出自动移栽机械臂,驱动取苗末端执行器往复于来源盘和目标盘进行取苗、移苗、栽苗操作,采用双排链传动实现穴盘和花盆输送,对穴盘苗的夹取操作采用气动两指四针钳夹式夹钵取苗方...
针对现有水稻钵苗移栽机构结构复杂、成本高或工作效率低、振动大等问题,提出一种由1个不完全非圆齿轮、6个非圆齿轮和2个移栽臂组成的非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构。分析了该移栽机构的工作机理,采用一种基于人机交互的参数优化方法,编制移栽机构的优化设计软件,得到一组实现水稻钵苗移栽较优工作轨迹和姿态的机构参数。建立移栽机构虚拟...
针对传统膜上播种机具作业存在的撕膜、挑膜、穴孔错位等问题,通过应用转动导杆机构与正弦机构进行串联,结合强排播种机构、直插播种装置及排种系统,设计了基于近等速机构的玉米全膜双垄沟直插式电动穴播机,并对其关键部件结构参数进行了设计。田间试验表明,通过近等速补偿机构与放大机构相配合,对直插播种装置进行控制、协调,实现了成穴器位于...
为提高马铃薯机械式排种器作业质量,满足精密播种要求,改进设计了双列交错勺带式马铃薯精量排种器,阐述分析了排种器总体结构及工作原理,优化了双勺交错排种总成、主动驱动总成和振动清种装置结构参数。为研究排种器最佳工作参数,以工作转速和振动幅度为试验因素,株间合格指数、重播指数和漏播指数为试验指标,进行了多因素二次正交旋转组合设计...
为获取正弦指数曲线型开沟刀片的最佳结构参数，依据正弦指数曲线方程和二次正交旋转中心组合设计方案，设计了15种型式的开沟刀片，并进行土槽试验。以弯折角、弯曲半径、切土角为影响因子，以功率消耗和沟深稳定性系数为响应值，利用Design—Expert8．0．6软件进行回归分析和响应面分析，探求单因子及交互因子对响应值的影响效应，并结合非线...
为了实现农药变量喷洒，准确计量和控制农药的注入速率和注入量很有必要。提出了一种喷嘴直接注入式系统（DNIS）原型，并在此基础上研究了农药喷洒量的控制方法。该系统应用快速响应电磁阀（RRV）向水中注入农药，RRV由100Hz的脉宽调制（PWM）信号驱动，通过改变PWM信号占空比调节农药注入速率。试验室环境下设计了基于比例-积分-微分（PID）算...
针对现有花生摘果装置普遍存在的摘果损伤率高且易缠绕、堵塞和排秧困难等问题,以及满足我国两段式花生收获的捡拾联合收获机摘果装置研究需要,在研究两段式花生收获方式下花生植株性状与特点基础上,设计了一种螺杆弯齿式轴流全喂入花生摘果装置,摘果作业时,花生植株受螺杆、弯齿和凹板筛共同作用下使花生荚果从花生茎秆上脱离,因螺杆有螺旋角、...
针对番茄秸秆基质化造肥处理过程中秸秆碎料与发酵菌种难以混合问题,提出立式螺旋混合搅拌装置。通过对物料的动力学分析、立式螺旋混合的离散元仿真分析和试验表明,混合3 min以后,混合变异系数小于10%,平均功耗小于0.078 1 k W,验证了对秸秆基质化处理的可行性;随搅拌叶片螺距增加,混合变异系数得到降低,功耗呈先增大后减小的趋势;随搅拌叶片转...
为实现颗粒饲料小批量生产,研究了饲料制粒机调质器工作原理和结构特点,设计了一种与小型制粒机配套的轴向多点进气式调质器。以桨叶安装角、调质轴转速、喂料转速为影响因素,调质器生产率和调质后物料温度为评价指标,按照三因素五水平正交旋转组合试验设计方法,对轴向多点进气式调质器进行了作业参数优化试验。利用Design-Expert 8.0.6软件回归...
为了研究锤片式饲料粉碎机分离装置应具有的合理形状,通过计算物料沿外管壁运动时摩擦力所做的功,得到摩擦力做功最小时外管壁的曲线形状,并根据该形状制作了分离装置。利用ANSYS Workbench软件中的Fluent模块对改进前后分离装置内物料的运动规律进行气-固两相流模拟,比较2种分离装置内的玉米颗粒浓度及玉米颗粒速度分布情况。对2种分离装置的物...
针对强风时自动集沙仪测量精度和集沙效率受扰动问题，提出了分流对冲与多级扩容组合降速法，设计了分流对冲与多级扩容组合式自动集沙仪，阐述了风沙分离器和数据无线采集系统的设计原理，并对风沙分离器降速及分离性能、集沙仪抗强风干扰性能和集沙效率等进行了试验分析。结果表明，分流对冲与多级扩容组合式自动集沙仪具备了抗强风干扰性能，...
针对丘陵-平原-湿地复合地区降雨径流数值模型较少、而已构建的模型对水文要素空间分布和湿地区水流运动又反映不足,采用格子玻尔兹曼法和有限元法构建丘陵-平原-湿地复合区降雨径流数值模型。在模型构建过程中将复合区分为地势起伏较大的上游丘陵区和下游地势变化较小的平原湿地区。上游丘陵区降雨采用距离平方倒数法计算降雨空间分布、采用格...
细沟和细沟水流参数的准确测量可为深化坡面土壤侵蚀过程研究提供重要理论依据。基于立体摄影测量技术，以坡度为15°和20°的黄土坡面为研究对象，采用人工模拟径流冲刷的方法，对比不同时刻坡面的高精度数字高程模型DEN，提出了动床条件下坡面细沟宽度、深度以及细沟水流宽度、深度的测量和计算方法，分析了2个坡度处理下坡面细沟形态、细沟水流...
为深入研究植被覆盖下坡面流阻力规律,以植被覆盖下明渠水流植被阻力公式为基础,通过5个覆盖度、6个坡度和7个流量组合条件下的室内放水试验,结合理论分析,建立适应于坡面流的植被阻力模型。结果表明,植被阻力随等效覆盖度和等效水力半径的增加而增大,等效覆盖度对植被阻力的贡献率（0.106）小于明渠水流（0.167）,而等效水力半径（0.5）和拖曳...
为提高植物根际促生细菌在干旱环境下的应用效果,以Bacillus cereus DZ1为供试菌株,探讨了清水稀释和豆芽汁营养液稀释处理下其在交联聚丙烯酰胺（CLP）中的存活特征,然后通过金银花造林实验,研究了接种B.subtilis DZ1（PGPR）、施用CLP（CLP）、接种B.subtilis DZ1并混施CLP（C-P）和CLP-PGPR凝胶（CPG）对植物生长及根际环境微生物特征的影响...
以设施黄瓜根际土壤为试验对象,通过每hm2添加5、10、20、40、60 t不同生物炭量作为处理,研究黄瓜结果期养分和细菌群落变化规律,探讨生物炭调控二者间相互作用机制。试验结果表明：在生物炭添加量为5~60 t/hm2时,在黄瓜结果期可不同程度提高根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机碳含量和全氮质量比;在20~60 t/hm2时,可明显提高结果盛期根际土...
通过设置不同价态（五价砷As（Ⅴ）、三价砷As（Ⅲ））、不同浓度梯度砷（0、10、20、50、100、180、280、450、800 mg/kg）的室内模拟试验,研究了As（Ⅴ）、As（Ⅲ）在石灰性土壤中的化学形态特征及其与5种土壤酶（过氧化氢酶、多酚氧化酶、蛋白酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶）活性间的关系。结果表明：随着外源砷添加量的增加,土壤中交换态砷AE-As含...
针对接触式土壤水分传感器存在对土体破坏大及使用安装、更换困难等问题,设计了一种基于电容法的非接触式土壤水分传感器。借助网络矢量分析仪对传感器环形探头在不同介电常数的有机溶液中进行测量,确定了传感器环形探头电容变化范围为7.08~22.75 p F。选取11种不同电容值高频瓷片分别与102 n H的绕线电感进行并联谐振试验,得到的测试结果与仿真...
为优化螺旋挤压式固液分离机工作参数,研究了牛粪尿TS质量分数为10%时,变径螺旋轴分离段锥度、分离筛笼栅条间隙、螺旋轴转速、出料端部压力对机器分离效率、原料的固体去除率和机器能耗的影响。经参数优化和试验验证,在螺旋轴分离段锥度2.68°、分离筛笼栅条间隙1 mm、螺旋轴转速60 r/min、出料端部初始压力3 250 N时,分离效率可达746.18 kg/h,...
以混合秸秆为唯一原料，混合接种瘤胃液与污泥，在半连续固态进料反应器中研究不同回流比和有机负荷组合对甲烷产率、发酵特性的影响。结果表明，在6个阶段中，当有机负荷（OLR）为4g／（L·d），回流比为1：1时，甲烷平均产率达到了768mL／（L·d）；单位秸秆Ts产甲烷量为202mL／g，具有明显成本优势。当OLR升高到6g／（L·d）时，VFA积累明显，丙...
设计了一种恒温分级冷凝装置，应用该装置对油茶果壳在500℃时的热解挥发物进行了分级冷凝试验，获得了165℃以上、165～120℃、120℃以下3个冷凝温度段下的分级生物油产物；分析了各组产物的热值、pH值、运动粘度后发现：前2级生物油产物的含水率得到了有效降低，高位热值均大于23MJ／kg，比常规方法所获生物油的热值增加约44％，但运动粘度较...
为了从混合的饱满红枣和干瘪红枣中识别出干瘪红枣,首先分析了颜色空间模型的特性,选择灰度图、RGB颜色空间模型的R分量、L＊a＊b＊颜色空间模型的a＊分量,并使用不同的梯度算子作为对比;然后通过形态学运算、逻辑运算去除异常梯度,进行梯度归一化变换;最后采用归一化的梯度直方图作为红枣表面的纹理特征表示方法,并计算其梯度分布不均匀性作为...
为提高电子鼻长期鉴别的稳健性，提出了一种基于小波分析的电子鼻信号去漂移方法。对含漂移信号的电子鼻数据进行小波分解，获得分解系数；构造一种相对偏差阈值滤波函数对小波逼近系数进行阈值处理，获得修正的小波系数；运用小波逆变换对修正后的小波系数进行重构，得到去除漂移或少漂移的电子鼻信号。对6种白酒样本随机生成的5组样本训练集与...
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