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弹齿滚筒式鲜艾叶收获机的设计与试验
1
作者 张道德 严旺开 +3 位作者 康宏彬 刘虎 张泽豪 王本义 《农机化研究》 北大核心 2026年第4期34-42,共9页
针对艾草鲜叶人工收获效率和脱叶机械化程度低等问题,设计了一种可完成脱叶、输送、存储和卸料的鲜艾叶收获机。首先,对鲜艾草脱叶难点进行了分析,确定了弹齿滚筒式的脱叶方式,并完成了脱叶装置关键零部件的设计和分析;其次,根据新鲜艾... 针对艾草鲜叶人工收获效率和脱叶机械化程度低等问题,设计了一种可完成脱叶、输送、存储和卸料的鲜艾叶收获机。首先,对鲜艾草脱叶难点进行了分析,确定了弹齿滚筒式的脱叶方式,并完成了脱叶装置关键零部件的设计和分析;其次,根据新鲜艾叶的物理特性完成了艾叶输送部分的结构设计,确定了传送带宽度和挡板高度;再次,进行了液压缸参数的计算,完成了卸料装置和抬升机构的结构设计;最后,确定了整机的传动路线,并完成了传动方案设计。在湖北省黄冈市蕲春进行了鲜艾叶收获机样机试验,结果表明:鲜艾叶收获机的脱叶率为91.6%,含杂率为14.8%,完整度为76.2%,各项指标均满足设计要求,可为鲜艾叶收获机械的优化和完善提供参考。 展开更多
关键词 鲜艾叶 收获机 弹齿滚筒式
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基于多激励振动采摘原理的蓝莓采收机关键部件设计与试验
2
作者 王海滨 黄馨玉 +5 位作者 宋佳音 刘觉飞 赵亮 那蕊 赵熙润 延文杰 《农业机械学报》 北大核心 2026年第2期58-69,275,共13页
为适应我国蓝莓种植园相关农艺要求,设计了一种国产自走式蓝莓采收机。通过对蓝莓采摘振动机理分析,建立蓝莓植株振动方程,通过方程“正交变换”“正则变换”分析多激励作用条件下蓝莓植株振动输出响应和蓝莓果实采摘力。依据蓝莓种植... 为适应我国蓝莓种植园相关农艺要求,设计了一种国产自走式蓝莓采收机。通过对蓝莓采摘振动机理分析,建立蓝莓植株振动方程,通过方程“正交变换”“正则变换”分析多激励作用条件下蓝莓植株振动输出响应和蓝莓果实采摘力。依据蓝莓种植农艺得到采收机设计要求,对机器采摘系统、果实收集系统和果实输送系统进行结构设计,利用自行研制的样机进行蓝莓采收试验,利用预采试验和正交试验结果建立机器采收评价指标回归方程,进而可得:机器行走速度、采摘装置液压马达转速和采摘装置指排间距对机器采摘效率和采果质量存在交互影响,机器行走速度与采摘效率成正比,与果实损坏率成反比,采摘装置液压马达转速正比于果实采摘效率和果实采净率,指排间距反比于机器采摘生果率。综合正交试验结果得到机器最佳工作参数为:采收作业行走速度35 m/min、采摘系统液压马达转速100 r/min、指排间距200 mm,以机器最佳工作参数进行人机对比试验,可得:机器采摘生果率为8.4%,采摘果实损坏率为3.8%,果实采净率为90.1%,果实采摘效率为1.37 kg/min,为人工采摘效率的10.78倍。 展开更多
关键词 蓝莓 采收机 采摘振动机理分析 果实收集输送系统
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一种仿生蜘蛛采茶机器人装置设计
3
作者 王义 代云中 +3 位作者 彭豪 黄佳秘 彭钰轩 刘发勇 《南方农机》 2026年第4期42-44,55,共4页
【目的】解决传统茶叶采摘模式劳动力成本高、采摘效率低以及茶叶品质难以统一等问题。【方法】集成机器视觉、环境感知、伺服电机控制、物联网(IoT)和大数据分析等技术,设计了一种仿生蜘蛛采茶机器人装置。基于仿生设计理念,模仿蜘蛛... 【目的】解决传统茶叶采摘模式劳动力成本高、采摘效率低以及茶叶品质难以统一等问题。【方法】集成机器视觉、环境感知、伺服电机控制、物联网(IoT)和大数据分析等技术,设计了一种仿生蜘蛛采茶机器人装置。基于仿生设计理念,模仿蜘蛛的形态与运动方式,设计由6条仿生腿组成的多足行走结构;基于模块化设计理念,将机器人分为移动模块、采茶模块、感知模块、控制模块和能源模块等,便于维护与功能升级。【结果】该机器人在复杂茶园地形(如斜坡、崎岖地面)中表现出良好的适应性和稳定性,能够实现精准避障与灵活移动,高效完成嫩芽识别、选择性采摘及无损运输任务。【结论】通过智能化采摘,茶园能够降低成本、提高效率,并保持茶叶的高品质,从而在竞争激烈的茶叶市场中占据优势,满足高品质茶叶采摘需求。 展开更多
关键词 智能化采摘 茶叶产业 机器视觉 物联网
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名优茶采摘机器人关键技术研究现状与发展趋势
4
作者 杨金鹏 马瑞峻 +3 位作者 甄文斌 齐龙 唐劲驰 马锐军 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第2期148-156,共9页
茶青采收是茶叶生产过程中劳动最密集、成本最高的环节,推进采茶机械化对茶产业提质增效具有重要意义。目前,大宗茶已实现机械化采收,而名优茶采收仍主要依赖人工,面临劳动力短缺与采摘需求增长的矛盾。尽管已成功研制出多种名优茶采摘... 茶青采收是茶叶生产过程中劳动最密集、成本最高的环节,推进采茶机械化对茶产业提质增效具有重要意义。目前,大宗茶已实现机械化采收,而名优茶采收仍主要依赖人工,面临劳动力短缺与采摘需求增长的矛盾。尽管已成功研制出多种名优茶采摘机器人样机,但其在复杂自然环境下的适应性、采摘效率及智能化水平仍有不足,难以实现规模化作业。综述名优茶采摘机器人的研究进展与应用现状,分析基于图像处理、机器学习和深度学习的茶青识别与采摘点定位关键技术,并总结归纳利用末端执行器分离茶青的主要方法。针对当前采摘机器人存在的技术瓶颈,未来应聚焦于农机农艺融合、视觉算法优化、智能装备创新及采摘质量提升等方面,推动茶叶采摘机器人向高效、低损、实用化方向发展。 展开更多
关键词 茶叶采摘机器人 机器学习 视觉系统 末端执行器 名优茶
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基于气力振动采摘长绒棉的辅助振动装置设计与试验
5
作者 马怡翔 胡国玉 +2 位作者 张伟杰 林哲 古丽巴哈尔·托乎提 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期28-38,共11页
为解决长绒棉机械化采摘难题,基于长绒棉的气力采摘方法设计了一种曲柄滑块式辅助振动结构,通过振动棉株减弱和破坏籽棉与铃壳之间的结合力来提高气力采摘长绒棉的采摘效率。建立了长绒棉曲柄滑块振动模型,得到了长绒棉-曲柄滑块振动微... 为解决长绒棉机械化采摘难题,基于长绒棉的气力采摘方法设计了一种曲柄滑块式辅助振动结构,通过振动棉株减弱和破坏籽棉与铃壳之间的结合力来提高气力采摘长绒棉的采摘效率。建立了长绒棉曲柄滑块振动模型,得到了长绒棉-曲柄滑块振动微分方程;建立了籽棉运动的单摆模型,并对受到振动后的籽棉进行了受力分析,表明振动作用能降低籽棉与铃壳之间的结合力;完成对长绒棉植株的形态测定与材料参数确定后,基于SolidWorks建立了三维模型,运用有限元分析软件ANSYS对长绒棉植株进行模态分析,得到了长绒棉植株的固有振动特性;搭建了振动响应试验平台,对长绒棉植株进行扫频和正弦激振试验,验证与仿真结果一致,确定了长绒棉的最佳激振频率;对辅助振动结构进行了动力学分析,并试制了辅助振动模块。对长绒棉植株进行振动试验,结果表明:长绒棉植株前二十阶固有频率为6.13~81.18 Hz,最佳激振频率为28 Hz,辅助振动装置的最大曲柄力矩为4.47 N·m,振杆工作行程最大加速度为691 m/s^(2),振动装置能有效脱落籽棉。研究结果为气力振动采摘长绒棉的研发提供了参考。 展开更多
关键词 长绒棉采摘 振动辅助 气力振动 仿真分析
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基于可信标识的采棉机关键零部件维修追溯系统
6
作者 郎双曼 孙文磊 +3 位作者 吴雪 王丽雯 杨敏 宋世杰 《农机化研究》 北大核心 2026年第3期85-93,共9页
为实现对采棉机关键零部件维修信息的有效溯源,提出了一种基于可信标识技术的采棉机关键零部件维修追溯系统的设计方案。首先,采用层次分析法(AHP)和熵权法计算采棉机各主要组成部分的权重值,利用工业互联网标识解析技术为采棉机关键零... 为实现对采棉机关键零部件维修信息的有效溯源,提出了一种基于可信标识技术的采棉机关键零部件维修追溯系统的设计方案。首先,采用层次分析法(AHP)和熵权法计算采棉机各主要组成部分的权重值,利用工业互联网标识解析技术为采棉机关键零部件设计编码结构,并以QR码为标识载体,对标识和信息进行绑定。然后,设计并搭建了一个采棉机关键零部件维修信息追溯平台,并开发了一个采棉机关键零部件维修信息追溯系统的小程序端。最后,通过使用测试工具对该维修追溯系统进行验证,结果显示系统的吞吐量可达60 000字节/s, HTTP响应总体维持在10~25次/s,并且在数据查询和处理方面表现良好,能够满足维修信息追溯的需求。该研究可为采棉机关键零部件维修信息追溯提供参考。 展开更多
关键词 采棉机 标识解析 可信标识 层次分析法 熵权法 设备维修 信息追溯
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回转变距梳齿式杭白菊自走采摘设备设计与试验
7
作者 田志远 曾松伟 +2 位作者 金佳东 华路轩 朱浩然 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第2期55-62,共8页
为解决杭白菊机械化采摘技术瓶颈,设计一套回转变距式梳齿式杭白菊自走采摘设备。针对杭白菊力学特性和植株特点,确定回转变距梳齿式采摘设备的结构和工作参数;使用UG 10.0对采摘设备的整体结构进行三维建模,完整呈现整体架构,并对车体... 为解决杭白菊机械化采摘技术瓶颈,设计一套回转变距式梳齿式杭白菊自走采摘设备。针对杭白菊力学特性和植株特点,确定回转变距梳齿式采摘设备的结构和工作参数;使用UG 10.0对采摘设备的整体结构进行三维建模,完整呈现整体架构,并对车体以及采摘梳齿关键作业部件进行强度校核分析,确保设备在复杂作业环境下的结构可靠性;在参数优化方面,通过单因素试验初步确定梳齿间隙范围,利用Design—Expert 8.0.6软件中Box—Behnken试验设计方法进行三因素三水平组合试验。根据试验结果方差分析,以采摘率最大、杂质率和破碎率最小为参数优化目标,回归模型方差分析的P值均小于0.01,显著性程度极高,3类评价指标回归模型误差较小,验证模型的有效性和可靠性;基于Design—Expert 8.0.6软件优化求解,获得最优参数组合:梳齿间隙为9 mm、梳齿转速为60 r/min、自走速度为0.5 m/s,在此工况下,采摘率、杂质率和破碎率分别为85.78%、16.77%和2.05%。设备试验过程运行稳定,为杭白菊机械化采摘和产业升级提供重要依据。 展开更多
关键词 杭白菊 机械采摘 回转变距梳齿 自走式 有限元 正交试验
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基于改进U-Net与RGB-D图像的青花椒枝条“下桩”剪切点定位
8
作者 蒲应俊 张文州 +3 位作者 李金广 赵立军 陈子文 杨明金 《农业工程学报》 北大核心 2026年第1期160-170,共11页
青花椒枝条“下桩”是通过剪下带鲜果的枝条并保留一定长度短桩的采摘收获方法。为实现青花椒采摘机器人精准识别枝条并确定最佳剪切点以达到高效“下桩”作业,该研究提出了一种基于U-Net深度学习网络和RGB-D相机相结合的青花椒主枝“... 青花椒枝条“下桩”是通过剪下带鲜果的枝条并保留一定长度短桩的采摘收获方法。为实现青花椒采摘机器人精准识别枝条并确定最佳剪切点以达到高效“下桩”作业,该研究提出了一种基于U-Net深度学习网络和RGB-D相机相结合的青花椒主枝“下桩”剪切点定位方法。首先,通过改进传统U-Net模型,将其主干网络替换为嵌入CA注意力机制的ResNet50网络,同时在U-Net模型的特征拼接阶段中增加SE注意力机制,从而构建针对青花椒主枝和树干的分割模型。然后,将分割后的图像利用二值化与骨架线提取方法得到主枝中心线,结合RGB-D相机的深度信息与OpenCV图像处理算法,完成世界坐标系与像素坐标系间长度的映射。随后,将短桩预设的40 mm长度从世界坐标系映射至RGB图像中的像素长度,最终确定每根主枝的“下桩”剪切点位置。试验结果表明,改进后的U-Net模型在分割性能上优于DeeplabV3+和PSPNet,平均交并比(MIoU)、平均像素准确率(mPA)和召回率(recall)分别达到87.58%、93.76%和96.24%。在晴天顺光、逆光及阴天条件下,“下桩”剪切点识别定位的成功率分别达到90.81%、84.88%、80.52%。采摘点定位试验中,定位成功率为90%,单根花椒枝平均识别过程耗时1.93 s。该研究结果可为青花椒采摘机器人“下桩”采收提供技术支撑。 展开更多
关键词 图像处理 青花椒 采摘 U-Net网络模型 下桩采摘法 剪切点定位
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基于RPU-RPR-UPR并联腕关节草莓断柄采摘柔顺控制研究
9
作者 李月婵 马锃宏 杜小强 《农业机械学报》 北大核心 2026年第4期128-137,共10页
针对草莓采摘机器人作业中跟踪精度低、柔顺性差等问题,本文设计了RPU-RPR-UPR解耦并联腕关节,并建立逆运动学模型。为提升腕关节定位精度,构建完整动力学模型,引入自适应滑模控制算法,实时估计并补偿模型不确定性,使α、β、h 3自由度... 针对草莓采摘机器人作业中跟踪精度低、柔顺性差等问题,本文设计了RPU-RPR-UPR解耦并联腕关节,并建立逆运动学模型。为提升腕关节定位精度,构建完整动力学模型,引入自适应滑模控制算法,实时估计并补偿模型不确定性,使α、β、h 3自由度平均跟踪误差降至0.0758°、0.0771°和0.0414 mm,显著优于PID与传统滑模控制。为增强采摘柔顺性,设计模糊变导纳控制器动态调整导纳参数,仿真结果表明,在扰动10、20 N下,其超调量较固定参数导纳控制分别降低12.5%、17.8%,稳定时间分别缩短0.14、0.25 s。将并联腕关节集成于草莓采摘机器人平台,加速度响应试验结果表明,末端负载变化时,柔顺控制较位置控制加速度平均波动幅度降低45.5%,体现出良好的动态柔顺性。草莓断柄采摘试验结果表明,采摘成功率达93%,单果平均采摘时间为15 s,满足草莓采摘要求。 展开更多
关键词 草莓 并联机构 腕关节 采摘 滑模控制 导纳控制
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变力激振式香榧手持采摘设备的设计与试验
10
作者 金佳东 田志远 +3 位作者 宋轩宇 朱浩然 徐金辉 曾松伟 《农机化研究》 北大核心 2026年第5期42-49,共8页
为了解决机械化采摘香榧成熟度一致性低的问题,设计了一款变力激振式香榧手持采摘设备。针对香榧结果的农艺特性和力学特性,确定了变力激振式采摘设备的工作原理,研发了一种双轴式变力调节曲柄,通过调节偏行块径向位置以适应不同种类的... 为了解决机械化采摘香榧成熟度一致性低的问题,设计了一款变力激振式香榧手持采摘设备。针对香榧结果的农艺特性和力学特性,确定了变力激振式采摘设备的工作原理,研发了一种双轴式变力调节曲柄,通过调节偏行块径向位置以适应不同种类的香榧采摘需求,当曲柄运动产生的激振力大于果柄结合力时实现香榧果实的掉落。采用ANSYS有限元软件对采摘头机架进行静态结构和模态分析,利用Design-Expert13进行三因素三水平组合试验。根据试验结果方差分析,以成熟果实采摘率最大、不成熟果实采摘率和幼果误采率最小为参数优化目标,得到优化参数为振动半径120 mm、曲柄转速1500 r/min、偏心块质量1000 g,此时成熟果实采摘率、不成熟果实采摘率和幼果误采率分别为86.46%、6.37%、2.59%,研究结果可为后续香榧机械化采摘研究提供参考。 展开更多
关键词 香榧 变力激振式 手持式 有限元 正交试验 Design-Expert
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线激光三维测量系统在番茄采摘中的应用
11
作者 陈雪 侯畅 +2 位作者 张伟 何思毅 陈勇 《农机化研究》 北大核心 2026年第3期178-184,219,共8页
针对自动化番茄采摘的精准定位需求,设计并构建了一套由自旋转单线激光发射器和CCD相机组成的线激光三维测量系统。系统结合三维测量技术与图像处理算法,旨在复杂农业环境中实现高效、精准的番茄采摘定位。针对激光条纹的提取,改进了细... 针对自动化番茄采摘的精准定位需求,设计并构建了一套由自旋转单线激光发射器和CCD相机组成的线激光三维测量系统。系统结合三维测量技术与图像处理算法,旨在复杂农业环境中实现高效、精准的番茄采摘定位。针对激光条纹的提取,改进了细化算法,通过增加去冗和保留模块,优化了激光中心的提取过程;通过建立数学模型,定义了系统的灵敏度,并深入分析了关键参数对灵敏度的影响;通过理论分析和实验验证,确定了这些参数在系统整体性能中的重要性,并据此优化了设备参数和工作距离,实验结果显示,在400~800 mm的测量范围内,系统能够实现高效且精确地测量,误差小于1 mm。此系统能够为番茄自动化采摘提供精确的二维中心点定位,并将其转换为三维坐标,显著提升了采摘的准确性和效率,为农业自动化中的番茄采摘提供了强有力的技术支持。 展开更多
关键词 番茄 定位采摘 三维测量 线激光 中心线提取 灵敏度
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采棉机打包箱摇臂组件轻量化设计
12
作者 孙奎 谢方平 +4 位作者 伍涛 文世昌 凡遵金 肖霄 蔺欣欣 《农机化研究》 北大核心 2026年第6期52-58,共7页
为提升六行采棉打包一体机打包机构的工作性能,以其关键部件—摇臂组件为对象,结合尺寸优化与拓扑优化方法,开展打包箱摇臂组件轻量化设计,并对优化前后的静态与动态特性进行对比分析。通过优化设计,摇臂组件的侧板质量减少21%,转动辊... 为提升六行采棉打包一体机打包机构的工作性能,以其关键部件—摇臂组件为对象,结合尺寸优化与拓扑优化方法,开展打包箱摇臂组件轻量化设计,并对优化前后的静态与动态特性进行对比分析。通过优化设计,摇臂组件的侧板质量减少21%,转动辊质量减少20%,总质量降低16%,具有显著的轻量化效果。同时,优化后最大变形量基本保持不变,最大等效应力降低31.567 MPa,固有频率提高,组件的静态和动态特性均得到显著改善。这些改进在保持结构刚度和强度的基础上,减少了材料冗余,降低了能耗,提升了设备的工作效率和可靠性。试验结果表明,优化设计在增强组件性能的同时具备较高的可行性和实用性。本研究为农业机械关键部件的轻量化设计提供了有效手段,并为采棉设备的性能提升与创新发展提供了技术支撑。 展开更多
关键词 采棉打包机 摇臂组件 轻量化 拓扑优化 ANSYS
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猕猴桃采摘机械手设计与仿真
13
作者 刘文健 徐卫平 +1 位作者 何海风 唐勇 《中国农业科技导报(中英文)》 北大核心 2026年第1期133-144,共12页
针对猕猴桃采摘季节性强且人力成本较高的问题,设计了一款猕猴桃采摘机械手,由机械臂和末端执行器组成,能够对棚架下呈不同姿态的猕猴桃实现柔性接触和采摘。首先,结合猕猴桃果园场景特征及果实维管束的特点,确定仿人工采摘的机械手作... 针对猕猴桃采摘季节性强且人力成本较高的问题,设计了一款猕猴桃采摘机械手,由机械臂和末端执行器组成,能够对棚架下呈不同姿态的猕猴桃实现柔性接触和采摘。首先,结合猕猴桃果园场景特征及果实维管束的特点,确定仿人工采摘的机械手作业方式,末端执行器围绕实现夹持果实并弯折其维管束功能,同时被机械臂带动在棚架下移动;然后,完成机械臂的结构设计,末端执行器借鉴人工采摘方法,其手爪的外表面覆盖硅胶包裹层;最后,基于DH(denavit hartenberg)参数法建立机械手运动模型,并对其正逆运动学进行分析。结果表明,使用硅胶包裹的手爪在夹持猕猴桃时果实所受最大应力为0.13 MPa,相较于未使用硅胶包裹降低26.14%;相对于UR5机械臂,基于蒙特卡罗随机采样法在MATLAB中构建的机械手采摘对比工作空间表明,该机械手采摘高度更高、范围更大,可采摘相对固定底座高1 020~1 320 mm、半径552 mm空间范围内的猕猴桃;采用五次多项式插值的结果表明,其运动曲线具有较平滑的运动特性;机械系统动力学自动分析中的仿真采摘验证了机械臂和末端执行器的协同作业能力,能够满足采摘需要。 展开更多
关键词 猕猴桃 采摘 机械手 模拟仿真
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果园采摘机械的研究现状与发展趋势
14
作者 汤志永 何义川 +3 位作者 汤智辉 张超 刘湛 刘晓瑜 《浙江农业学报》 北大核心 2026年第1期184-196,共13页
随着农业现代化进程加快,传统人工采摘方式难以满足市场需求,发展机械化采摘技术成为我国果园农业现代化的必然趋势。果园采摘机械的研究与开发对提升采摘效率、降低采摘成本具有重要意义。文章系统论述了果园机械化采摘技术的意义,分... 随着农业现代化进程加快,传统人工采摘方式难以满足市场需求,发展机械化采摘技术成为我国果园农业现代化的必然趋势。果园采摘机械的研究与开发对提升采摘效率、降低采摘成本具有重要意义。文章系统论述了果园机械化采摘技术的意义,分析了果园采摘机械的分类与特性,综述了国内外半机械化辅助采摘设备与全机械化采摘机器人的发展历程、现状及特点。同时,结合我国主要果树种植模式、水果种类及种植面积等背景,指出了当前果园采摘机械面临的问题与制约因素,并对未来发展趋势进行了展望,以期为我国果园采摘机械的改进与发展提供参考。 展开更多
关键词 果园采摘机械 采摘机器人 机械化 采摘效率
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基于改进YOLOv11n的多尺度茶叶病害检测方法
15
作者 肖瑞宏 谭立新 +2 位作者 王日凤 宋敏 胡程喜 《智慧农业(中英文)》 2026年第1期62-71,共10页
[目的/意义]传统模型使用传统标准化数据集训练后,对实际识别中较远或较近的多尺度茶叶病害目标存在错检或漏检,以及性能不足的情况。针对茶田病害巡检时存在的茶叶病害检测环境中病害形态多样、识别距离不固定且容易受到背景影响而被... [目的/意义]传统模型使用传统标准化数据集训练后,对实际识别中较远或较近的多尺度茶叶病害目标存在错检或漏检,以及性能不足的情况。针对茶田病害巡检时存在的茶叶病害检测环境中病害形态多样、识别距离不固定且容易受到背景影响而被误判漏判等问题,本研究提出一种集成多尺度特征分解、可切换空洞卷积与自适应空间融合的改进模型YOLO-SADMFA(YOLO Switchable Atrous Dynamic Multi-Scale Frequency-Aware Adap⁃tive)。[方法]增加模型卷积、特征提取、上采样与检测头轮次加强多尺度能力,提出一种多尺度特征分析解算与动态频率调整融合的动态多尺度频率感知上采样模块进行上采样。首先,该模块可以在有效融合多尺度特征的情况下控制上下采样的信息丢失;其次,引入可切换空洞卷积模块代替原有跨阶段部分核心模块,通过结合不同的空洞率结果进一步加强捕捉目标多尺度信息,同时采用权重锁定机制提升了模型性能;最后,在head结构中引入自适应空间特征融合(Adaptively Spatial Feature Fusion,ASFF),其技术特性形成ASFF检测头,自适应地学习空间融合权重,有效地过滤相冲突的信息。同时建立了1个含有2880张图像9种茶叶病害类别的茶叶病害数据集。[结果和讨论]该方法在茶叶病害检测的任务中精确度、召回率和平均精度值分别为89.7%、82.6%和86.3%。YOLOSADMFA较原版YOLOv11n模型精确度、召回率、平均精度值分别提升4.4、8.4、3.7个百分点,尤其在处理病斑面积占比10%~65%的多尺度目标时表现突出。在低光照、复杂背景等田间实际场景下,模型仍保持较高的检测稳定性,能够有效区分形态相似的病害类型,并在边缘计算设备上实现约161帧/s的实时检测速度。[结论]本研究所提出的YOLO-SADMFA有效解决了茶园复杂环境下多尺度病害检测难题,显著提升了检测准确性和鲁棒性,为自动化茶叶病害巡检系统提供了可靠的技术支持,对促进茶产业智能化发展具有重要应用价值。 展开更多
关键词 YOLO 茶叶病害 目标检测 DMF-Upsample ASFF
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工业大麻全程机械化配套装备研发现状综述
16
作者 徐宏扬 刘伟光 +2 位作者 毕四刚 张媛媛 袁玉龙 《农机使用与维修》 2026年第2期110-114,共5页
工业大麻作为一种兼具经济价值与生态效益的特色作物,在纺织、医药、新材料等领域应用广泛。全程机械化是推动工业大麻产业规模化、高效化发展的核心支撑,其配套装备的研发水平直接决定产业竞争力。本文基于现有研究文献,系统梳理了工... 工业大麻作为一种兼具经济价值与生态效益的特色作物,在纺织、医药、新材料等领域应用广泛。全程机械化是推动工业大麻产业规模化、高效化发展的核心支撑,其配套装备的研发水平直接决定产业竞争力。本文基于现有研究文献,系统梳理了工业大麻从播种、收获到初加工全链条机械化配套装备的研发现状,重点分析了各环节关键装备的结构设计、技术参数优化、仿真试验成果及应用效果,剖析了当前研发过程中存在的基础性研究薄弱、装备适用性不足、各环节协同性差等问题,并展望了智能化、高效化、专用化的发展趋势,为工业大麻机械化装备的进一步研发提供参考。 展开更多
关键词 工业大麻 全程机械化 播种装备 收获装备 初加工装备 研发现状
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采棉机输棉管道仿真与优化设计
17
作者 周巨鹏 胡雪 +2 位作者 张立新 李文春 谭玲 《中国棉花加工》 2026年第1期4-9,共6页
采棉机输棉管道结构直接影响棉花输送效率与稳定性。为解决现有管道易堵塞、压力损失大等问题,本研究以凯斯采棉机输棉管道为研究对象,借助Fluent软件构建气固两相流仿真模型,对管道内混合相压力、棉花速度及棉花相分布特性进行模拟分... 采棉机输棉管道结构直接影响棉花输送效率与稳定性。为解决现有管道易堵塞、压力损失大等问题,本研究以凯斯采棉机输棉管道为研究对象,借助Fluent软件构建气固两相流仿真模型,对管道内混合相压力、棉花速度及棉花相分布特性进行模拟分析。针对性提出变曲率弯道、渐变式变径及协同导流等结构优化方案,通过正交试验确定最优结构参数组合。经仿真验证,优化后管道弯道压力降至25 Pa,棉花速度波动幅度显著减小、稳定性提升35.8%,棉花相沉积现象降低11.9%。 展开更多
关键词 采棉机 输棉管道 结构优化 气固两相流 仿真分析
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基于张合式刀具的香蕉落梳末端执行器设计与试验
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作者 段洁利 莫杏康 +3 位作者 黄朝炜 刘博成 杨洲 邹湘军 《农业机械学报》 北大核心 2025年第12期376-385,共10页
针对在智能化落梳过程中,刀具对香蕉果柄自适应性差且落梳成功率低等问题,本文根据香蕉果穗及果柄形态参数并结合落梳生产要求设计了一种新型末端执行器,利用可变落梳张合式刀具切割弧适应不同大小的香蕉果柄,从而实现香蕉连续落梳。设... 针对在智能化落梳过程中,刀具对香蕉果柄自适应性差且落梳成功率低等问题,本文根据香蕉果穗及果柄形态参数并结合落梳生产要求设计了一种新型末端执行器,利用可变落梳张合式刀具切割弧适应不同大小的香蕉果柄,从而实现香蕉连续落梳。设计了落梳末端执行器关键参数与主要结构;建立了落梳刀具插切香蕉果柄过程力学分析模型,并开展了强度仿真,结果表明在落梳过程中落梳刀具最大应力为58.147 MPa,小于刀具材料屈服强度205 MPa。搭建了落梳机器人试验平台,并得到影响落梳效果的显著性因素排序为落梳入切角、刀刃角、落梳速度。为获得最佳参数组合,以峰值切割力和切口质量作为评价指标,利用Design-Expert软件进行了三因素三水平组合试验,得到试验因素与评价指标间的数学回归模型。对回归模型进行多目标优化,得到最佳参数组合为:落梳速度2 m/s、落梳入切角5.77°、刀刃角5°。最佳参数组合验证试验结果表明,峰值切割力为31.49 N,切口质量为84分,与回归模型预测结果相对误差均小于5%,落梳成功率为92%,表明张合式香蕉落梳末端执行器能有效适应香蕉果柄形态且获得较好的切口质量。 展开更多
关键词 香蕉 落梳机器人 末端执行器 张合式刀具
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基于改进YOLOv7的番茄成熟度高效检测方法
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作者 李贺南 艾尔肯·亥木都拉 +1 位作者 侯艳林 郑威强 《农机化研究》 北大核心 2026年第5期120-127,共8页
为解决番茄智能化采摘过程中因自然环境因素导致识别率低的问题,提出了一种基于改进YOLOv7的番茄成熟度检测模型YOLOv7-FGI。首先,在YOLOv7骨干网络中添加FcaNet注意力机制来提高注意力的分配效率以保证模型检测精度;然后,在GSConv模块... 为解决番茄智能化采摘过程中因自然环境因素导致识别率低的问题,提出了一种基于改进YOLOv7的番茄成熟度检测模型YOLOv7-FGI。首先,在YOLOv7骨干网络中添加FcaNet注意力机制来提高注意力的分配效率以保证模型检测精度;然后,在GSConv模块的基础上构建了一个高效的Slim-Neck精简特征融合网络结构来增强特征信息的非线性表达能力,进而在降低模型复杂度的同时提升模型的检测精度和速度;最后,将损失函数替换为Inner-CIoU来提高模型收敛速度并提升模型泛化性。试验结果表明,改进后的YOLOv7-FGI模型在测试集下的精确率、召回率和平均识别精度均值分别为93.2%、94.0%、96.1%,检测速度为96.8 frames/s;相比Faster R-CNN、SSD、YOLOv3、YOLOv5和YOLOv7等经典模型,改进模型的平均识别精度均值分别提升7.7、6.7、6.2、3.9、2.6个百分点,且其检测速度也相对较快。YOLOv7-FGI网络模型能够高效精准地识别出多种自然环境条件下番茄果实的成熟度信息,可为农业智能化管理与采摘提供技术支持和数据支撑。 展开更多
关键词 番茄 成熟度检测 YOLOv7 FcaNet Slim-Neck Inner-CIoU
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辣椒收获机可调式切流滚筒复摘装置设计与试验
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作者 李震 阿力木·买买提吐尔逊 +4 位作者 徐玉龙 靳伟 李谦绪 王志正 韩江江 《农机化研究》 北大核心 2026年第3期25-33,共9页
针对现有弹齿滚筒式辣椒收获机作业时椒秆与辣椒果实分离效果差、破损率高的问题,设计了一种可调式切流滚筒复摘装置,以有效提升分离质量并降低果实破损率。通过相关公式计算并结合整机内部尺寸要求,确定了滚筒长度、直径和转速范围等... 针对现有弹齿滚筒式辣椒收获机作业时椒秆与辣椒果实分离效果差、破损率高的问题,设计了一种可调式切流滚筒复摘装置,以有效提升分离质量并降低果实破损率。通过相关公式计算并结合整机内部尺寸要求,确定了滚筒长度、直径和转速范围等关键参数,并对辣椒在钉齿上的受力情况进行了分析;选取主动滚筒转速、有效钉齿长度、钉齿间距为试验因素,以破损率、未脱净率为评价指标,进行三因素三水平中心组合试验,并利用Design-Expert 12软件得到各参数的最优值为主动滚筒转速201.79 r/min、有效钉齿长度40.47 mm、钉齿间距100.49 mm,此时辣椒破碎率为2.32%、未脱净率为4.33%;田间验证试验表明:在主动滚筒转速为200 r/min、有效钉齿长度为40 mm、钉齿间隙为100 mm时,平均辣椒破损率为2.43%、平均未脱净率为4.52%,试验结果与优化结果相对误差小于5%,满足相关标准,证明装置设计合理。 展开更多
关键词 辣椒收获机 复摘装置 切流式 差速滚筒 参数优化
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