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小区播种机全自动弹匣式供种装置的设计与试验
1
作者 刘春旭 张范良 +5 位作者 芦磊 朱炫铭 徐涛 李存斌 李蕾 邢璐露 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期87-94,共8页
目前,大多数采用弹匣式供种装置的小区播种机在作业过程中都需要人工辅助完成种盒接续工作,由此导致辅助作业人员工作强度大,以及载人作业存在安全隐患的问题。为此,创新设计了一种全自动弹匣式供种装置。该装置包括5套相互独立且层叠... 目前,大多数采用弹匣式供种装置的小区播种机在作业过程中都需要人工辅助完成种盒接续工作,由此导致辅助作业人员工作强度大,以及载人作业存在安全隐患的问题。为此,创新设计了一种全自动弹匣式供种装置。该装置包括5套相互独立且层叠配置的弹匣式供种单元和1个总控单元,每套供种单元负责完成1个种盒组的装载、推送、抛盒和复位等步骤,总控单元响应上位机发出的供种信号,控制各套供种单元协同工作,有序衔接,从而取代人工作业。阐述了该装置的总体结构和关键部件的设计要点,分析了不同设计方案对于供种单元自身高度和供种单元层间高度的影响,研究了采用多个传感器协同检测以实现推送支架定位和种盒定位的技术细节,介绍了装置的主要工作流程、控制系统的硬件组成和软件设计架构。田间试验结果表明,该装置可在不同的作业速度下自动完成5个种盒组的连续推送,上种遗漏率为0,破碎率为0.072%,混种率为0,装置故障率为0,能够满足小区播种机全自动连续供种的作业需求。 展开更多
关键词 小区播种机 全自动 弹匣式 供种 层叠
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悬挂式全自动高速精密小区播种机的设计与试验
2
作者 刘春旭 张范良 +5 位作者 芦磊 朱炫铭 徐涛 李存斌 李蕾 邢璐露 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期67-74,82,共9页
针对目前悬挂式小区播种机普遍存在的自动化程度不高、机具载人作业容易引发安全事故、作业速度较低、作业质量不佳等问题,创新设计了一种全新架构的2BXG-4A型悬挂式全自动高速精密小区播种机。通过对单排种组件工作流程的分析,确定影... 针对目前悬挂式小区播种机普遍存在的自动化程度不高、机具载人作业容易引发安全事故、作业速度较低、作业质量不佳等问题,创新设计了一种全新架构的2BXG-4A型悬挂式全自动高速精密小区播种机。通过对单排种组件工作流程的分析,确定影响机具作业速度提升的关键因素;借助单/双排种组件工作时序图,对电驱双联排种器的结构优势进行了对比分析;采用底板可电动翻转式独立充种室的结构形式,通过物理隔绝的手段,解决快速清种和混种的问题;分析了机具最高作业速度、最小株距和步进电机最高转速之间的关系,确定了排种器锥齿轮副的传动比;通过将5层推送单元层叠配置,借助控制器结合多源传感器实现连续自动供种,提高了整机的自动化程度。田间试验结果表明:机具最高作业速度可达3.0 km/h,能够实现不停机换种,粒距合格指数为96.9%,播深一致性为95.3%,混种率为0%,无需随机辅助供种作业人员,满足设计要求。 展开更多
关键词 小区播种机 悬挂式 全自动 高速 精密
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正负压式藜麦精量排种器设计与试验
3
作者 赵晓顺 侯壮壮 +3 位作者 于华丽 崔喜贺 吕玮 赵建坤 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期49-58,共10页
针对藜麦种子比重小、尺寸小、不规则等问题导致充种和清种困难,设计了一种带扰动充种结构的正负压式藜麦精量排种器。此结构优化了排种器的充种性能,并减小了风机功耗。正压清种解决了由于藜麦种子小而轻导致的型孔堵塞问题,提高了工... 针对藜麦种子比重小、尺寸小、不规则等问题导致充种和清种困难,设计了一种带扰动充种结构的正负压式藜麦精量排种器。此结构优化了排种器的充种性能,并减小了风机功耗。正压清种解决了由于藜麦种子小而轻导致的型孔堵塞问题,提高了工作稳定性。利用Fluent软件对排种器气室流场进行了仿真分析,通过压力云图和流速矢量图分析型孔结构参数(型孔形状及数目、型孔倾角、型孔直径)对气室流场的影响,得到较优参数组合:型孔形状为圆台,型孔数目20个,型孔倾角70°,型孔直径1 mm。通过JPS-12排种器试验台,以粒距合格指数、漏播指数和重播指数为试验指标,以吸种负压、排种器转速和投种高度为试验因素进行了响应面试验,得到了较优的工作参数组合:吸种负压-3.0 kPa,排种器转速15 r/min,投种高度100 mm。对优化后的排种器进行验证试验,结果为合格指数82.5%、漏播指数6.5%、重播指数11%,满足JB/T 10293—2013《单粒(精密)播种机技术条件》中的指标要求。研究结果能够为藜麦等小籽粒种子精量播种机械设计提供参考。 展开更多
关键词 藜麦 精量排种器 扰动充种 正负压 FLUENT 响应面试验
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基于仿生学的开沟覆土装置设计与仿真分析
4
作者 赵秀艳 张通 +3 位作者 商晓猛 刘润平 吴日恒 张开兴 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第1期45-51,61,共8页
针对我国蔬菜机械化生产过程中存在土壤黏附、作业阻力大和能量损耗严重等问题,优化并设计出一种能够减少土壤黏附、降低工作阻力和损耗的开沟覆土装置。首先,研究蚯蚓和穿山甲的减附降阻机理,并利用逆向工程技术进行特征提取和曲线拟... 针对我国蔬菜机械化生产过程中存在土壤黏附、作业阻力大和能量损耗严重等问题,优化并设计出一种能够减少土壤黏附、降低工作阻力和损耗的开沟覆土装置。首先,研究蚯蚓和穿山甲的减附降阻机理,并利用逆向工程技术进行特征提取和曲线拟合。然后,根据开沟器和覆土镇压装置的结构特点,设计仿生波纹开沟器和覆土镇压装置。最后在土壤模型中对比仿生波纹开沟器、传统直线开沟器和芯铧式开沟器在不同作业速度和开沟深度下的性能,结果显示,仿生波纹开沟器在速度为2 m/s和开沟深度为90 mm时减阻率最高达9.17%。通过旋转正交组合试验确定仿生覆土镇压装置的最优参数组合。 展开更多
关键词 仿生 开沟器 覆土镇压 优化设计
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高速嫁接机砧木上苗机械手设计与试验
5
作者 姜德龙 耿伟 +2 位作者 夏莹 初麒 辜松 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期64-71,共8页
针对现有高速嫁接机砧木上苗技术中,上苗机械手作业空间狭小、机械手的夹钵位置和夹持力不合理易损伤育苗纸钵造成基质脱落,影响上苗成功率,以及上苗机械手取钵方式受育苗纸钵与穴盘之间黏附力制约等问题,以番茄嫁接砧木为上苗对象,设... 针对现有高速嫁接机砧木上苗技术中,上苗机械手作业空间狭小、机械手的夹钵位置和夹持力不合理易损伤育苗纸钵造成基质脱落,影响上苗成功率,以及上苗机械手取钵方式受育苗纸钵与穴盘之间黏附力制约等问题,以番茄嫁接砧木为上苗对象,设计了一种4钢齿内缩夹紧式上苗机械手。通过对育苗纸钵进行力学特征测试,得到纸钵的压缩力学特性;建立育苗纸钵在上苗过程中的受力模型,确定上苗机械手的主要结构和关键参数;并根据实际作业方式对上苗机械手进行装置试制和结构优化。以钢齿根部与砧木底部的距离、机械手竖直加速度和水平加速度为影响因素,以上苗机械手上苗成功率为指标,开展Box-Behnken中心组合试验,结果表明当机械手钢齿根部距砧木底部10.3 mm、竖直加速度为0.3 m/s^(2)、水平加速度为1.48 m/s^(2)时,机械手的上苗成功率可达99.01%,研究结果可为高速嫁接机的研制与开发提供技术参考。 展开更多
关键词 嫁接机 砧木上苗 机械手 育苗纸钵 响应面分析
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甘蔗横向种植机功能部件的关联性分析与布局设计
6
作者 麻芳兰 樊广坤 +3 位作者 苗金泽 陈彬 陈京盛 李科 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期199-206,共8页
为提高种植机的作业质量,并解决甘蔗种植机漏播率高、播种不均匀、种植深度不足等问题,从功能部件布局的角度设计了一种能够全程机械化作业的预切式横向甘蔗种植机。通过对旋耕器与开沟后犁、开沟后犁与播种器、播种器与供种机构的关联... 为提高种植机的作业质量,并解决甘蔗种植机漏播率高、播种不均匀、种植深度不足等问题,从功能部件布局的角度设计了一种能够全程机械化作业的预切式横向甘蔗种植机。通过对旋耕器与开沟后犁、开沟后犁与播种器、播种器与供种机构的关联性进行分析和布局,确定了各机构之间的相对位置,并确定了影响蔗种在供种箱内有序排列的3个因素:斜板倾角、落种高度和斜板上移距离;通过ADAMS软件模拟蔗种在集蔗箱内的排列情况,得出了斜板倾角、落种高度和斜板上移距离的最佳参数分别为40°、180 mm和160 mm。田间试验结果显示,种植机平均播种间距为412.65 mm,略大于农艺要求的播种间距,这是由于拖拉机行进速度与理论值不匹配所致;平均种植深度、平均开沟深度、漏播率、播种合格率和播种间距变异系数分别为271.62 mm、296.68 mm、4.88%、95.12%和2.61%,相关作业性能指标均满足设计要求。 展开更多
关键词 甘蔗 横向种植机 预切种式 功能部件 关联性分析 布局设计 ADAMS
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带式玉米高速导种装置控制系统的设计与试验
7
作者 李帅霏 毛欣 +4 位作者 王淞 王光宇 衣淑娟 陶桂香 李衣菲 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期235-242,共8页
为了解决高速精量播种机带式玉米导种装置在导种过程中排种盘和导种带转速匹配精度低导致粒距均匀度差的问题,设计了一种基于闭环控制的双电机控制系统,通过对导种装置进行运动学分析,建立了排种电机、导种电机与机具作业速度的关系。... 为了解决高速精量播种机带式玉米导种装置在导种过程中排种盘和导种带转速匹配精度低导致粒距均匀度差的问题,设计了一种基于闭环控制的双电机控制系统,通过对导种装置进行运动学分析,建立了排种电机、导种电机与机具作业速度的关系。为提高双电机匹配精度,设计了带有反馈功能的双电机闭环控制系统,排种电机采用霍尔传感器进行转速反馈,导种电机通过带式导种装置监测模块进行速度反馈。同时,开展了系统性能对比台架试验,选取合格率、漏播率、重播率、变异系数与合格粒距变异系数作为试验性能指标。台架试验结果表明:在4种不同机具作业速度下,采用闭环控制系统相较于开环控制系统,平均合格率提升0.48个百分点,平均重播率降低0.36个百分点,平均漏播率降低0.12个百分点,平均变异系数降低1.81个百分点,平均合格粒距变异系数降低2.54个百分点。所设计的带式导种装置双电机控制系统能够实现排种盘和导种带转速高精度匹配,从而达到粒距均匀的播种效果,为后续高速播种装置的进一步研发提供理论支持。 展开更多
关键词 玉米 带式导种装置 气吸式排种器 闭环控制 速度反馈
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基于地轮测速的玉米精量播种机粒距均匀性控制
8
作者 田海杰 王家忠 +2 位作者 王泽河 李云龙 弋景刚 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期20-27,共8页
针对玉米精量播种机播种时存在粒距不均匀的问题,从播种原理角度进行分析,得出此问题与排种器清种间隙、导种管运种、种子落地精确定位、排种器转速控制和行驶速度检测不准确等因素有关。为此,主要对其中的排种器清种间隙和排种器转速... 针对玉米精量播种机播种时存在粒距不均匀的问题,从播种原理角度进行分析,得出此问题与排种器清种间隙、导种管运种、种子落地精确定位、排种器转速控制和行驶速度检测不准确等因素有关。为此,主要对其中的排种器清种间隙和排种器转速控制进行优化改进。设计了一种清种间隙自动调节装置,使不同粒径的种子实现单粒排种;通过计算地轮滑移距离,修正其打滑时检测的行驶速度;设计了清土装置,维持地轮直径稳定,使行驶速度检测误差小、排种均匀性提高。将改进前后清种装置分别对3种种子进行排种试验,改进后在降低漏播指数的同时重播指数也分别降低0.3、0.5和0.8个百分点;改进后装置对不同种子适应性良好,有较好的作业效果。在干土地、湿土地和沙土地上分别进行田间试验,结果表明:改进后播种机的株距变异系数分别为15.9%、16.8%、17.3%,比改进前分别降低了1.5、2.5、2.6个百分点,播种均匀性有所提高。 展开更多
关键词 玉米精量播种机 粒距均匀性 地轮测速 清种间隙调节 排种器转速控制 单粒排种
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基于PLC水稻硬盘育秧全自动起盘机控制系统设计与试验
9
作者 罗来盛 衣淑娟 +2 位作者 李衣菲 李渤海 陈德印 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期151-158,共8页
针对水稻育秧环节中棚内人工起盘用工量大、效率低、成本高等问题,基于水稻硬盘育秧全自动起盘机的机械结构和工作原理,以9寸水稻硬质育秧盘为研究对象,设计了基于PLC的水稻硬盘育秧全自动起盘机控制系统,完成了硬件设计、软件编程和人... 针对水稻育秧环节中棚内人工起盘用工量大、效率低、成本高等问题,基于水稻硬盘育秧全自动起盘机的机械结构和工作原理,以9寸水稻硬质育秧盘为研究对象,设计了基于PLC的水稻硬盘育秧全自动起盘机控制系统,完成了硬件设计、软件编程和人机交互开发。以循环叠盘电机转速、横向输送电机转速、集盘区电机转速为试验因素,以工作效率和平均功率为性能指标,进行四因素五水平二次正交旋转组合试验,试验结果通过Design-Expert 11.0处理分析,得到性能指标的方差分析表和性能指标对各因素编码的回归方程,以及各因素对性能指标的响应曲面变化关系,最终确定最佳参数组合为循环叠盘电机转速1282 r/min、横向输送电机1转速1031 r/min、横向输送电机2转速3871 r/min、集盘区电机转速47 r/min时,起盘机的工作效率为369.482盘/h、平均功率为296.837 W,对最佳参数组合进行验证试验,结果基本一致。试验结果表明:该控制系统能够满足水稻硬盘育秧全自动起盘机的工作要求。 展开更多
关键词 水稻 硬质育秧盘 全自动起盘机 PLC 控制系统
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基于沼渣混合原料制备水稻生态育秧钵盘参数优化
10
作者 臧浩 衣淑娟 郭占斌 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期110-118,共9页
为研究水稻生态育秧钵盘在不同物料配比下的最佳成型工艺,以沼渣和腐熟秸秆为混合原料,配以自制的淀粉基胶粘剂,采用热压成型方式制备水稻生态育秧钵盘;以水稻生态育秧钵盘的钵孔成型率、松弛密度和抗破坏强度为评价指标,利用响应面研... 为研究水稻生态育秧钵盘在不同物料配比下的最佳成型工艺,以沼渣和腐熟秸秆为混合原料,配以自制的淀粉基胶粘剂,采用热压成型方式制备水稻生态育秧钵盘;以水稻生态育秧钵盘的钵孔成型率、松弛密度和抗破坏强度为评价指标,利用响应面研究施胶量、含水率和腐熟秸秆含量对水稻生态育秧钵盘成型性能的影响;采用BBD试验设计方法进行响应面优化试验,建立二次多项式的回归模型,并对物料配比参数进行工艺优化。结果表明:回归模型拟合性较高,可以通过此回归方程优化水稻生态育秧钵盘物料配比参数;得到水稻生态育秧钵盘物料配比的最佳工艺参数组合,即当施胶量为75.67%、含水率为32.693%、腐熟秸秆含量为11.24%时,水稻生态育秧钵盘的钵孔成型率为96.501%、松弛密度为1.362 g/cm^(3)、抗破坏强度为768.158 N;为便于验证对优化后物料配比参数取整,即在施胶量76%、含水率33%、腐熟秸秆含量11%时,水稻生态育秧钵盘的钵孔成型率为97.5%、松弛密度为1.35 g/cm^(3)、抗破坏强度为758.3 N,与优化值相对误差分别为1.04%、0.88%、1.28%。研究结果可为促进水稻生态育秧钵盘的推广与应用提供理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 生态育秧钵盘 沼渣 物料配比 响应面分析 参数优化 热压成型
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三臂回转式水稻钵苗移栽机构轻量化设计
11
作者 胡淼 薛洪彬 +2 位作者 金敏 杜成成 叶秉良 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期98-106,共9页
三臂回转式水稻钵苗非圆齿轮行星轮系移栽机构能够有效提高水稻钵苗移栽效率,但同时移栽机构质量增加会导致机构能耗、用材和成本增加,因此有必要对三臂回转式移栽机构进行轻量化设计。本文分析了三臂回转式移栽机构1个运动循环各工作... 三臂回转式水稻钵苗非圆齿轮行星轮系移栽机构能够有效提高水稻钵苗移栽效率,但同时移栽机构质量增加会导致机构能耗、用材和成本增加,因此有必要对三臂回转式移栽机构进行轻量化设计。本文分析了三臂回转式移栽机构1个运动循环各工作过程的受力情况,基于各构件受力分析建立了机构动力学模型,应用基于MatLab自主开发的移栽机构动力学分析软件计算得到各构件的受力变化曲线,获得实际工况下移栽机构有限元静力学分析施加的载荷;建立了移栽机构各非圆齿轮的有限元模型,对其进行静力学分析和模态分析,进而开展非圆齿轮结构拓扑优化减轻其质量,并对轻量化设计后的非圆齿轮进行强度校核与模态分析。轻量化后的太阳轮、第1中间轮、第2中间轮和行星轮满足强度要求且固有频率较高,质量分别减小了31.0%、18.8%、33.6%和15.5%。搭建移栽机构动力学试验台,开展轻量化设计前后移栽机构样机的动力学试验,测试得到机构转速为60 r/min时的支座反力变化曲线,结果为:轻量化后x、y方向支座反力的最大幅值分别从397.8、171.4 N减小为370.2、162.5 N,降低了6.9%和5.2%;其方差则分别从5783.1、974.9 N^(2)减小为4817.8、835.6 N^(2),降低了16.7%和14.3%。研究表明,移栽机构轻量化设计效果明显,动力学性能有所改善,具有较好的可行性。 展开更多
关键词 水稻钵苗移栽机构 轻量化设计 三臂回转式 非圆齿轮行星轮系 动力学分析 有限元分析
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新型辊式甘蔗排种器试验研究
12
作者 张德棒 姚建明 +3 位作者 万旭 陆志恒 郑贤 杨望 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期26-32,共7页
针对甘蔗排种器存在排种效率低、排种不均匀等问题,设计了一种新型辊式甘蔗排种器,采用二次正交旋转组合设计试验方法、回归分析和多目标的遗传算法,分别建立了辊组转速、扰动辊转速、拉簧预拉伸量与漏播率和重播率关系的数学模型,分析... 针对甘蔗排种器存在排种效率低、排种不均匀等问题,设计了一种新型辊式甘蔗排种器,采用二次正交旋转组合设计试验方法、回归分析和多目标的遗传算法,分别建立了辊组转速、扰动辊转速、拉簧预拉伸量与漏播率和重播率关系的数学模型,分析了各影响因素对漏播率和重播率的影响规律和机理,优化影响因素,并进行验证试验。结果表明,排种器参数的最优组合为辊组转速117.7 r/min、扰动辊转速60 r/min、拉簧预拉伸量10 mm,在此条件下,漏播率为4.6%、重播率为3.73%,满足预切种式甘蔗种植机的作业标准要求。该研究为新型预切种式甘蔗种植机的研制提供了基础。 展开更多
关键词 预切种甘蔗种植机 辊式排种器 二次正交旋转组合 参数优化
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芽苗菜振动式精密播种装置设计与试验
13
作者 陈嘉盈 马旭 +5 位作者 谭穗妍 王宇唯 王曦成 秦亦娟 杨传艺 陈炯涛 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期1-8,共8页
为满足芽苗菜精密撒播的农艺要求,设计了一种芽苗菜振动式精密播种装置。依据芽苗菜种子的物理特性,利用SolidWorks软件对精密播种装置进行设计与物理建模,基于散体力学和成拱原理确定振动种箱结构参数:匀种导种板倾斜角度为35°、... 为满足芽苗菜精密撒播的农艺要求,设计了一种芽苗菜振动式精密播种装置。依据芽苗菜种子的物理特性,利用SolidWorks软件对精密播种装置进行设计与物理建模,基于散体力学和成拱原理确定振动种箱结构参数:匀种导种板倾斜角度为35°、充种导种板倾斜角度为30°、振动种箱折弯角度为45°,两导种板与种箱振动板间隙为15 mm。采用EDEM离散元软件对精密播种装置播种均匀性进行仿真分析,优化得出不同芽苗菜种子均匀播种的最优工作参数:大麦选用螺旋槽轮,振动频率为50 Hz;绿豆、青萝卜和鸡毛菜种子选用直槽槽轮,振动频率为100 Hz。最后,进行了不同类型芽苗菜种子的精密播种性能试验,试验结果表明:4种典型芽苗菜种子的播种变异系数分别为大麦3.83%、绿豆3.72%、青萝卜2.75%和鸡毛菜2.55%,试验结果与仿真分析结果基本一致。该芽苗菜振动式精密播种装置通过简单地更换排种轮和调节振动频率参数,可满足不同类型芽苗菜种子的精密播种要求,播种均匀性稳定,可为芽苗菜工厂化种植提供可靠的装备。 展开更多
关键词 芽苗菜 精密播种 EDEM仿真 参数优化
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基于YOLOv8的甜菜苗间除草作物识别研究
14
作者 郭洪才 庄卫东 +1 位作者 秦韬 杨效雪 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期156-164,242,共10页
针对甜菜苗间除草中杂草种类多、杂草识别率低,以及农田复杂场景下检测难度高、杂草与作物形态相似导致的误检率高等问题,提出了一种改进YOLOv8算法实现对甜菜苗的识别,核心思想是将识别出的甜菜苗与杂草进行区分,便于甜菜苗间除草。通... 针对甜菜苗间除草中杂草种类多、杂草识别率低,以及农田复杂场景下检测难度高、杂草与作物形态相似导致的误检率高等问题,提出了一种改进YOLOv8算法实现对甜菜苗的识别,核心思想是将识别出的甜菜苗与杂草进行区分,便于甜菜苗间除草。通过自主构建包含多生长阶段、多环境光照条件下的甜菜苗样本数据集,采用自适应图像增强策略与迁移学习方法优化模型特征提取能力。具体方法如下:在YOLOv8网络Backbone部分引入了一种新的轻量级卷积技术GSConv,以减轻模型体积并保持准确性;添加CBAM注意力机制,来提高YOLOv8对小目标、相似目标和复杂环境的适应能力;设计Slim-Neck(细颈结构)来替换传统的Neck网络结构,通过结构重设计和计算优化,在保持精度的同时显著提升推理速度;用WIoU损失函数替换传统的CIoU损失函数,提高样本关注度和模型鲁棒性。试验表明:改进后的模型与原模型相比,准确率、召回率、mAP@0.5和mAP@0.5∶0.95分别提升3.096%、1.444%、2.450%和2.743%,模型内存降低到6.00 MB。改进后的模型可以准确且快速识别出复杂背景环境下的甜菜苗,为甜菜苗间除草提供技术支撑。 展开更多
关键词 甜菜苗间除草 作物识别 目标检测 深度学习 YOLOv8 注意力机制
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人字纹斜槽式水稻育秧播种排种器优化设计与试验 被引量：1
15
作者 刘大为 秦锋 +3 位作者 王志鹏 谢方平 李旭 龚明 《沈阳农业大学学报》 北大核心 2025年第2期99-109,共11页
[目的]针对现有水稻育秧播种排种器作业效率较低、高速作业时存在播种均匀性差导致播种合格指数偏低等问题,难以满足当前南方地区早稻毯状苗常规稻育秧播种的农艺要求,为改善传统机械直槽式排种器在高速作业时用种量较大、排种器的脉动... [目的]针对现有水稻育秧播种排种器作业效率较低、高速作业时存在播种均匀性差导致播种合格指数偏低等问题,难以满足当前南方地区早稻毯状苗常规稻育秧播种的农艺要求,为改善传统机械直槽式排种器在高速作业时用种量较大、排种器的脉动效应导致秧盘内稻种分布不均等问题,研究设计了一种人字纹斜槽式水稻育秧播种排种器。[方法]使用SOLIDWORKS三维软件对该播种装置关键结构进行设计,采用力学分析法对排种器充种充种特性进行研究并分析计算了人字纹斜槽倾角的最优数值。以常规稻湘早籼32为试验材料,确定以播种装置的排种轮转速、秧盘输送速度、种箱开度为试验因素,以播种合格率及空格率为性能评价指标,开展单因素和三因素三水平响应面试验。[结果]各因素对评价指标播种合格率与空格率影响的主次顺序为排种轮转速、种箱开度和秧盘输送速度,获得各因素最优参数组合为:排种轮转速为22.3r∙min^(-1),秧盘输送速度0.37m∙s^(-1),种箱开度29.9mm,该条件下排种器播种合格率94.36%,播种空格率为1.67%。[结论]以湘早籼32、中早35和黄华占3种常规稻作为试验品种,对比改进前后排种器的播种性能,结果表明改进后的人字纹斜槽式排种器满足常规稻毯状苗撒播的技术要求,研究结果可为水稻机械化育秧播种排种器的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 水稻育秧播种 人字纹斜槽式 性能试验
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尖嘴形取苗-直线投苗特性取苗机构优化设计与试验
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作者 赵雄 周振康 +3 位作者 程迪 马行潇 徐亚丹 俞高红 《农业机械学报》 北大核心 2025年第9期395-404,449,共11页
蔬菜密植多行同步种植场景中,由于取苗针间距与行距之间的差异需要配置导苗杯,现有旋转式自动取苗机构工作时,因钵苗基质紧实度和盘根性差异,普遍出现“提前落苗”和“甩苗”现象而导致钵苗无法顺利通过接苗杯的问题。本文提出一种能适... 蔬菜密植多行同步种植场景中,由于取苗针间距与行距之间的差异需要配置导苗杯,现有旋转式自动取苗机构工作时,因钵苗基质紧实度和盘根性差异,普遍出现“提前落苗”和“甩苗”现象而导致钵苗无法顺利通过接苗杯的问题。本文提出一种能适应钵苗基质差异性的“尖嘴形取苗-直线投苗”轨迹,开展基于关键位姿点与轨迹约束的非圆齿轮行星轮系取苗机构优化研究。将取苗机构简化为开链2R杆组,基于四位姿开链2R杆组综合和混合四位姿直线轨迹开链2R杆组综合建立机构参数求解模型,优化机构参数、开展样机取投试验,试验结果表明,马鞭草、牛至、薄荷钵苗提前投苗率为10.9%、5.4%、39.6%,接苗成功率为92.2%、95.7%、96.8%。研究成果为钵苗顺利通过接苗提供了技术参考。 展开更多
关键词 取苗机构 密植类作物 关键位姿点 轨迹约束 直线轨迹
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小麦播种机种子补给关键技术研究——基于YOLOv8n-OBB
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作者 李倩文 张云浩 +1 位作者 姬翔 姬江涛 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期216-225,共10页
为提高小麦播种机在田间作业中的自动化水平和工作效率,尤其是在补给环节的效率,提出了一种基于YOLOv8n-OBB的小麦种箱检测识别模型。以常见的小麦播种机种箱为检测对象,实地采集大量种箱图像进行标注,并通过多种数据增强技术扩展训练集... 为提高小麦播种机在田间作业中的自动化水平和工作效率,尤其是在补给环节的效率,提出了一种基于YOLOv8n-OBB的小麦种箱检测识别模型。以常见的小麦播种机种箱为检测对象,实地采集大量种箱图像进行标注,并通过多种数据增强技术扩展训练集,提高模型的泛化能力。在原有模型结构上进行改进,将Backbone部分初始输入处的Conv模块替换为FOCUS模块,以保留更多的空间特征信息;并用C3STR(C3 with Swin Transformer)模块替代原有的C2f模块,强化局部与全局特征的融合能力和细节信息提取能力。Neck部分采用深度可分离卷积(Depthwise Separable Convolution)替换传统卷积,显著减小模型参数量和计算成本,从而提升推理速度。试验结果表明,改进后的模型在小麦种箱检测任务中的平均精度均值mAP 50达到95.5%,相较于R^(3)Det、S^(2)A-Net、Gliding-vertex和原始YOLOv8n-OBB分别提升了4.6、5.7、10.4、2.6个百分点,同时降低了参数量和计算量,且保证了较快的检测速度,提升了小麦播种机补给作业效率。 展开更多
关键词 小麦播种机 种箱识别 YOLOv8n-OBB 旋转目标检测 算法优化 小麦种子补给
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多边形田块下无人插秧机全覆盖作业路径规划方法
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作者 葛德强 吴昭昭 +2 位作者 季海波 杜华庆 李晋阳 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期191-198,共8页
针对多边形田块下无人插秧机作业路径规划效率低、覆盖率低、适应性差的问题,提出了一种全覆盖作业路径规划方法。构建了转弯成本公式,分析了转弯方式对路径规划的影响规律,并在此基础上采用道格拉斯—普克算法结合等距偏移算法对田块... 针对多边形田块下无人插秧机作业路径规划效率低、覆盖率低、适应性差的问题,提出了一种全覆盖作业路径规划方法。构建了转弯成本公式,分析了转弯方式对路径规划的影响规律,并在此基础上采用道格拉斯—普克算法结合等距偏移算法对田块边界进行预处理,划分了内外工作区。以最小化转弯成本为目标,提出最优作业方向角求取方法,并对作业方向进行了优化。综合考虑田块出入口位置和奇偶作业行的约束,以转弯成本最小为优化目标,提出了基于改进遗传算法的遍历顺序优化方法,求解最优的全覆盖路径遍历顺序,解决了传统遍历方式适应性差和由大规模路径引起经典遗传算法陷入局部最优化的问题。为了验证提出算法的有效性,对3块典型田块开展了路径规划试验,结果显示:路径平均作业覆盖率达94.75%,平均有效作业比达93.56%,作业成本比传统方法最高减少了6.7%。由此表明,全覆盖路径规划算法的效果满足插秧机作业要求。 展开更多
关键词 无人插秧机 路径规划 全覆盖作业 转弯成本 多边形田块
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气动式肉苁蓉精量排种器设计和试验
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作者 乔乐青 艾尔肯·亥木都拉 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期17-25,共9页
针对肉苁蓉种子粒径小、质量轻、萌发条件苛刻等特性,导致人工播种面临劳动强度大、成本高、均匀性差等瓶颈,且现有排种器存在损伤率高、适应性差等问题,设计了一款气动式的蜂窝滚筒肉苁蓉精量排种器。基于肉苁蓉种植农艺要求(行距1.5 m... 针对肉苁蓉种子粒径小、质量轻、萌发条件苛刻等特性,导致人工播种面临劳动强度大、成本高、均匀性差等瓶颈,且现有排种器存在损伤率高、适应性差等问题,设计了一款气动式的蜂窝滚筒肉苁蓉精量排种器。基于肉苁蓉种植农艺要求(行距1.5 m)设定目标工作效率为0.3~0.75 hm^(2)/h,蜂窝滚筒直径为60 mm、5排12窝眼;通过EDEM离散元仿真软件对排种器排种效果进行仿真分析,结果表明种子在肉苁蓉精量排种器内部无卡种、无堆积,排出的种子分布均匀、无空段、无卡顿,排种效果良好,验证了肉苁蓉精量排种器总体设计的可行性和合理性;对该排种器进行台架试验,结果表明,肉苁蓉精量排种器排出种子均匀性较好,排种分布结果基本与仿真结果一致,作业效果良好。研究可为后续相关农具的研制提供参考。 展开更多
关键词 排种器 气动式蜂窝滚筒 精量播种 EDEM离散元仿真 肉苁蓉
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气吸式油莎豆精量播种机排种器设计和试验
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作者 赵清来 陈晓明 +2 位作者 许顺 孟祥宇 刘海波 《吉林农业大学学报》 北大核心 2025年第1期185-190,共6页
针对油莎豆种球几何性状不规则、充种流动性差等问题,以及我国油莎豆的播种机械还处在研发阶段的现状,设计了油莎豆精量播种机排种器并进行试验。首先,测量油莎豆平均质量、几何尺寸、摩擦系数等物理特性;然后,对排种盘吸种孔对油莎豆... 针对油莎豆种球几何性状不规则、充种流动性差等问题,以及我国油莎豆的播种机械还处在研发阶段的现状,设计了油莎豆精量播种机排种器并进行试验。首先,测量油莎豆平均质量、几何尺寸、摩擦系数等物理特性;然后,对排种盘吸种孔对油莎豆的吸附力和排种盘结构进行设计,确定油莎豆种球在排种过程中的吸附力及临界条件,具体探讨了排种孔尺寸、排种盘直径、负压值及风机功率计算的影响因素和计算方法;之后,对排种器的性能进行了台架和田间试验。台架试验结果表明:在不同吸种孔直径和作业速度条件下,排种器的漏播率≤2.4%,重播率≤2.8%,穴距合格指数≥91.2%;田间试验表明,排种器漏播率≤4.2%,重播率≤3.1%,穴距合格指数≥90.9%,满足标准要求,可以在油莎豆种植机械中推广应用。 展开更多
关键词 油莎豆 播种机 排种器 田间试验
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