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线激光三维测量系统在番茄采摘中的应用
1
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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甘蓝收获机作业效果综合测评
2
作者 刘德普 邵逸霏 +4 位作者 李曦 林志强 张守宇 王志国 程溧 《中国蔬菜》 北大核心 2026年第1期35-39,共5页
甘蓝作为一种重要的经济作物,我国年种植面积约90万hm^(2),但当前机械化收获应用水平较低。为了解甘蓝收获机作业性能及经济性能,对市场上3款甘蓝收获机开展了综合测评,结果显示,机械化收获效率明显高于传统人工收获,测试机型均达到行... 甘蓝作为一种重要的经济作物,我国年种植面积约90万hm^(2),但当前机械化收获应用水平较低。为了解甘蓝收获机作业性能及经济性能,对市场上3款甘蓝收获机开展了综合测评,结果显示,机械化收获效率明显高于传统人工收获,测试机型均达到行业标准,且国产机具与进口机具各有优劣。并针对测评结果提出了甘蓝机械化收获技术改进方向、因地制宜推广应用思路、农机农艺融合发展目标等方面的建议,旨在不断推动我国甘蓝生产机械化发展。 展开更多
关键词 甘蓝 机械收获 综合测评 作业性能 经济性能
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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
3
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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气吸式大青叶采收装置的设计与试验
4
作者 曹明璐 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期59-66,共8页
为解决大青叶收割时造成的根部受损、收割效率低的问题,设计了一种气吸式大青叶采收装置。对关键部件限位扶禾机构进行受力分析,确定限位扶禾秆与地面的夹角为30°。装置在工作时通过调节切割高度确保切割刀不损伤植株根部生长点,... 为解决大青叶收割时造成的根部受损、收割效率低的问题,设计了一种气吸式大青叶采收装置。对关键部件限位扶禾机构进行受力分析,确定限位扶禾秆与地面的夹角为30°。装置在工作时通过调节切割高度确保切割刀不损伤植株根部生长点,将限位扶禾机构固定。大青叶在限位扶禾机构的扶持作用下被切割刀切割,随后通过离心风机产生负压吸力,将切割后的叶片吸入吸料管道,并快速输送到集叶箱内。通过CFD技术模拟管道内气流场,设置管道直径范围0.12~0.20 m、间隔为0.02 m,风速范围1~20 m/s、间隔为1 m/s,探究以上各水平值时管道的气流场分布规律,优化吸料管道参数。CFD模拟结果表明:当风速和管道直径增大时,装置吸起叶片质量显著增加。根据实际情况,结合大青叶直径大小、装置能耗、结构稳定性和CFD模拟结果,确定吸料管道直径为0.16 m。装置现场试验连续作业3 h,采收0.48 hm^(2)大青叶,净收率高达93%,根部受损率为7%,较人工效率提高约60%,装置运行高效、可靠。 展开更多
关键词 大青叶 采收 气吸式 CFD模拟
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基于SolidWorks的洋葱收获机功能优化与研究
5
作者 张嘉伟 胡敬荀 +2 位作者 王正一 陈风月 江城城 《南方农机》 2026年第1期18-20,共3页
【目的】针对现有洋葱收获机存在的伤果率高、作业效率低、能耗大等问题,基于SolidWorks软件对洋葱收获机关键部件进行三维建模、虚拟装配及仿真分析,优化其功能以提升作业性能。【方法】利用SolidWorks对挖掘装置、输送装置和分离装置... 【目的】针对现有洋葱收获机存在的伤果率高、作业效率低、能耗大等问题,基于SolidWorks软件对洋葱收获机关键部件进行三维建模、虚拟装配及仿真分析,优化其功能以提升作业性能。【方法】利用SolidWorks对挖掘装置、输送装置和分离装置进行参数化建模,通过干涉检查和运动仿真优化部件间的协同性,结合有限元分析验证结构强度与可靠性。【结果】优化后的收获机伤果率降低12%,作业效率提升15%,能耗减少8%,各项性能指标均满足实际作业需求。【结论】基于SolidWorks的优化设计有效提升了洋葱收获机的作业质量和效率,为同类农机的智能化设计提供了技术参考。 展开更多
关键词 洋葱收获 参数化建模 运动仿真 结构优化
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电动叶菜收获机速度协同控制系统设计与试验
6
作者 左志宇 李东旭 +5 位作者 毛罕平 韩绿化 胡建平 张晓东 牟晋东 顾灵杰 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期33-38,共6页
针对电动叶菜收获机切割、输送和行走三者速度不协调导致的叶菜损伤率高、功耗大和收获效率低等问题,开发了一种电动叶菜收获机速度协同控制系统。系统以可编程逻辑控制器为核心,利用信息传感模块对割刀电机的电流、电压和转速进行数据... 针对电动叶菜收获机切割、输送和行走三者速度不协调导致的叶菜损伤率高、功耗大和收获效率低等问题,开发了一种电动叶菜收获机速度协同控制系统。系统以可编程逻辑控制器为核心,利用信息传感模块对割刀电机的电流、电压和转速进行数据采集;主控模块根据速度协同控制算法对采集信号进行处理,得到负载信息并协同切割、输送和行走三者速度。田间试验结果表明:系统稳定可靠,能够根据收获情况动态协同各部件速度参数,叶菜损伤率为8.88%;与传统定速控制方法相比,收获机功耗降低了13.1%,收获效率提升了33.4%。 展开更多
关键词 叶菜收获机 速度协同 损伤率 田间试验
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六杆式西兰花采收末端执行机构优化设计与试验
7
作者 赵雄 王利辉 +2 位作者 贾元武 陈建能 俞高红 《农业机械学报》 北大核心 2025年第7期394-402,共9页
针对目前西兰花采收末端执行机构存在结构尺寸大和质量大的问题,本文设计了一种结构紧凑、运动空间小、质量小的六杆式西兰花采收末端执行机构。测量西兰花物理特性,对西兰花茎秆组织的切割力进行评价,设定刀具入切角为90°、刀具... 针对目前西兰花采收末端执行机构存在结构尺寸大和质量大的问题,本文设计了一种结构紧凑、运动空间小、质量小的六杆式西兰花采收末端执行机构。测量西兰花物理特性,对西兰花茎秆组织的切割力进行评价,设定刀具入切角为90°、刀具切割力为100 N。根据西兰花物理参数和生长状态确定六杆式采收末端执行机构方案,建立末端六杆机构运动学与动态静力数学模型,采用遗传算法以外部驱动力最小和理论轨迹实际轨迹差值最小为目标对末端执行机构参数进行双目标优化,优化后得到六杆结构杆长及末端六杆机构最小驱动力矩,其扭矩为1.37 N·m,得出优化后刀具切割轨迹且轨迹优化差值为1.29 mm,其单侧刀具与最大花球距离为25 mm。最后,根据优化结果选定额定功率为400 W伺服电机作为动力源,以优化后机构参数设计验证了样机并开展了采收末端执行机构试验。试验结果表明,末端执行机构试验采收成功率为92.5%,验证了六杆式西兰花采收末端执行机构具有良好的采收性能。 展开更多
关键词 西兰花 采收 末端执行机构 动态静力分析 机构优化
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基于EDEM-MFBD的大蒜变刚度柔性夹持输送装置设计与试验
8
作者 侯加林 刘鲁鹏 +3 位作者 赵桂洋 李玉华 辛丽 侯瑞 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期362-373,共12页
针对大蒜联合收获机在大蒜植株夹持输送过程中常出现的输送成功率低、漏持率和断茎率高、可靠性差等问题,设计了一种大蒜变刚度柔性夹持输送装置。阐述和分析了夹持输送装置的整体结构和工作原理,以不同收获期(成熟前期、中期、后期)的... 针对大蒜联合收获机在大蒜植株夹持输送过程中常出现的输送成功率低、漏持率和断茎率高、可靠性差等问题,设计了一种大蒜变刚度柔性夹持输送装置。阐述和分析了夹持输送装置的整体结构和工作原理,以不同收获期(成熟前期、中期、后期)的兰陵四六瓣、金乡杂交蒜、金杞早熟蒜品种作为研究对象,开展不同含水率下大蒜茎秆的物理特性试验,通过理论计算和力学分析,对关键部件进行了优化设计;分析夹持输送的工作过程,确定了影响其作业性能的关键因素,建立夹持输送装置EDEM-MFBD耦合仿真模型并进行仿真试验,探究了夹持输送装置不同作业参数对大蒜茎秆受力的影响。以夹持输送速度与前进速度速比、喂入角和浮动轮弹性系数为试验因素,以输送成功率、漏持率和断茎率为试验指标,进行二次回归正交旋转组合试验,建立各试验指标与试验因素的回归模型,并确定了夹持输送装置的最优作业参数。试验结果表明,当夹持输送速度与前进速度速比为2.31、喂入角为6.2°、浮动轮弹性系数为3.95 N/mm时,工作性能最佳,此时输送成功率为97.21%,漏持率为1.06%,断茎率为1.73%。为验证优化后的夹持输送装置作业性能,进行台架试验,试验结果与回归模型预测的结果基本一致。 展开更多
关键词 大蒜联合收获机 变刚度柔性夹持 夹持输送装置 双联带 EDEM-MFBD
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组培容器清洗装置关键部件设计与试验
9
作者 俞国红 郑航 +3 位作者 陈兵 薛向磊 谢平 叶云翔 《浙江农业学报》 北大核心 2025年第2期480-492,共13页
组培工厂化生产是我国种苗产业未来的发展方向。目前,我国组培生产以人工作业为主,其生产过程包括组培容器清洗灌装、种苗接种、培养以及移栽等一系列环节。其中,组培容器清洗是工厂化组培生产的关键环节之一,人工清洗费时费力,作业成本... 组培工厂化生产是我国种苗产业未来的发展方向。目前,我国组培生产以人工作业为主,其生产过程包括组培容器清洗灌装、种苗接种、培养以及移栽等一系列环节。其中,组培容器清洗是工厂化组培生产的关键环节之一,人工清洗费时费力,作业成本高,且清洗质量得不到有效保证。本文在分析组培容器清洗作业要求的基础上,设计了一种小型卧式组合式容器清洗装备,重点介绍了洗瓶机的工作原理,对关键部件与控制系统模块进行了理论分析与选型设计,分析了组合式容器清洗工艺流程,并设计了气动回路与控制系统,编写了相应的控制程序。同时,开展了组培容器清脂正交试验,得到了最佳清脂工作参数:刮片旋转速度为210 r·min^(-1),刮片旋转时间为2.5 s,刮片进出方式为正转-反转形式。在此条件下,清脂率能达到97%以上。容器清洗试验的结果表明:该洗瓶机运行平稳,清洗合格率98%以上,清洗作业效率在22瓶·min^(-1),能满足组培工厂化生产洗瓶要求。 展开更多
关键词 组培容器 工厂化 洗瓶机 控制系统 试验
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黄土丘陵山区油菜分段收获关键技术及发展研究
10
作者 连潇 王建吉 敬志臣 《现代农业装备》 2025年第3期33-37,共5页
结合黄土丘陵山区地形坡度大、土质黏性大及地块分散等特征,系统分析了该地区油菜分段收获的瓶颈,即传统割晒机坡地作业效率低导致侧翻风险高;油菜品种茎秆剪切抗力强致割刀参数失配及落粒损失显著;山区地块分散使智能化成本高;漏捡与... 结合黄土丘陵山区地形坡度大、土质黏性大及地块分散等特征,系统分析了该地区油菜分段收获的瓶颈,即传统割晒机坡地作业效率低导致侧翻风险高;油菜品种茎秆剪切抗力强致割刀参数失配及落粒损失显著;山区地块分散使智能化成本高;漏捡与破碎高的问题。提出可采用开发折叠式割台以提升坡地通过性,基于茎秆力学数据动态调节割刀参数以降低损失,集成北斗与低成本传感器优化路径规划以控制漏捡与破碎等方案。依据黄土丘陵山区情况,指出应推进轻量化模块化设计以适配地貌、构建参数匹配库整合农户经验以推广农机共享模式、通过“地理约束(地形适应性分析)—机械优化(割晒机与脱粒机技术改进)—应用验证(田间试验与效果评估)”全链论证,为该区域油菜机械化提供理论支撑与实践路径。 展开更多
关键词 油菜 分段收获 割晒机 捡拾脱粒机 丘陵山区
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叶类蔬菜机械化收获技术装备发展现状 被引量：5
11
作者 梁树建 刘立晶 +3 位作者 刘芳建 崔巍 张学东 高健 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第1期346-352,共7页
我国叶类蔬菜产量巨大,拥有可观的经济价值。目前叶类蔬菜以人工收获为主,严重制约产业发展,故开展叶类蔬菜机械化采收研究势在必行。为了解国内外叶类蔬菜收获技术装备发展现状,按照结球叶菜和非结球叶菜分类,阐述国内外叶类蔬菜收获... 我国叶类蔬菜产量巨大,拥有可观的经济价值。目前叶类蔬菜以人工收获为主,严重制约产业发展,故开展叶类蔬菜机械化采收研究势在必行。为了解国内外叶类蔬菜收获技术装备发展现状,按照结球叶菜和非结球叶菜分类,阐述国内外叶类蔬菜收获装备代表机型性能特点、适用环境及切割、输送等关键部件工作原理和技术优缺点,分析割台仿形与自动对行技术的研究现状。指出我国现有非结球叶菜土下切割机型切割部件切根一致性差、夹持输送装置对叶类蔬菜损伤较大、未形成规范化栽植模型问题。提出开展铲式土下切割部件研究、加强叶类蔬菜基本物理力学特性研究、推进全程机械化产业链发展系列建议。 展开更多
关键词 叶类蔬菜 收获装备 收获技术 自动化收获 自动对行
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一种轻简式古红桔采摘器的设计
12
作者 闫建 《河北农机》 2025年第7期13-15,共3页
基于万州古红桔种植地形复杂,传统采摘效率低、劳动强度大、任务量繁重,设计了一款轻简式古红桔采摘装置。本装置由切割机构、伸缩手柄、收集机构与控制系统组成,控制系统通过控制驱动电机带动旋转拨轮转动,与定切割刀片、切割支撑板配... 基于万州古红桔种植地形复杂,传统采摘效率低、劳动强度大、任务量繁重,设计了一款轻简式古红桔采摘装置。本装置由切割机构、伸缩手柄、收集机构与控制系统组成,控制系统通过控制驱动电机带动旋转拨轮转动,与定切割刀片、切割支撑板配合实现果柄剪切。通过对果柄进行切割应力分析,正确选择合适的切割方式与电机型号。使用有限元对切割拨片进行仿真分析,验证切割机构的结构强度及可靠性,最大切割状态下拨片最大应力为58.4MPa,选用材料满足要求;经过切割试验,本轻简式采摘器能够有效完成直径1.8~3.0mm果柄切割工作,30根果柄切割时间为45.50s,满足工作效率需求。 展开更多
关键词 采摘装置 古红桔采摘 自动控制 轻简式
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大棚蔬菜采摘助力小车的研究与设计
13
作者 丁海峰 王霄 《南方农机》 2025年第21期44-46,共3页
【目的】解决温室大棚作业中蔬菜采摘费时费力、劳动效率低等问题。【方法】设计了一款性价比较高的大棚蔬菜采摘助力小车。该装备使用永磁式直流电机驱动,车厢内部采用曲柄滑块机构控制的升降平台,滑块上配置的压力传感器可实时监测菜... 【目的】解决温室大棚作业中蔬菜采摘费时费力、劳动效率低等问题。【方法】设计了一款性价比较高的大棚蔬菜采摘助力小车。该装备使用永磁式直流电机驱动,车厢内部采用曲柄滑块机构控制的升降平台,滑块上配置的压力传感器可实时监测菜筐重量。同时,小车后侧板上配置了收纳袋,方便工人放置手机和劳动工具;小车前侧板上安装了可折叠置物架,方便农民放置空菜筐,转向时可收起,方便小车在田间地头转弯。此外,在小车上安装了照明灯,方便农民在光线不足时采摘蔬菜。【结果】该大棚蔬菜采摘助力小车结构简单、造价低、使用方便,减少了农民往返地头送菜的时间,降低了人工劳动强度,提高了劳动效率。【结论】该采摘助力小车除运输蔬菜外,还可以作为载体,携带工具完成喷药、浇灌等其他农业作业,具有较大的经济效益和社会价值以及良好的市场前景。 展开更多
关键词 大棚蔬菜 采摘助力 曲柄滑块机构 自动计量
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大棚蔬菜采摘运输设备的研究与设计
14
作者 丁海峰 孙纲鑫 《南方农机》 2025年第3期15-18,共4页
【目的】目前大棚蔬菜采摘设备存在人工劳动强度大、效率低、使用受限等问题,因此亟需研发一款性价比高的大棚蔬菜采摘助力装备。【方法】在大量实地调研和实践的基础上,设计了一种基于单片机控制的新型大棚蔬菜采摘运输设备。该设备主... 【目的】目前大棚蔬菜采摘设备存在人工劳动强度大、效率低、使用受限等问题,因此亟需研发一款性价比高的大棚蔬菜采摘助力装备。【方法】在大量实地调研和实践的基础上,设计了一种基于单片机控制的新型大棚蔬菜采摘运输设备。该设备主要由换垄机构、张紧机构、传送机构和支撑机构四部分组成,分析了该设备的总体设计思路,并详细阐述了各机构设计及关键技术和创新点。【结果】该运输设备具有结构简单、造价低、使用方便、机械化程度高、适应性强等特点,换垄机构不仅能实现宽度可调以适应不同垄宽,而且可以通过链传动实现机械换垄,同时采用“对对门”支撑,能有效防止钢丝绳下垂,方便菜筐通过。【结论】该大棚蔬菜采摘运输设备能极大程度降低人工劳动强度,提高采摘效率,具有很好的市场前景。未来还将研发自主识别采摘设备,实现大棚蔬菜采摘的全自动化,真正实现从“多人管一棚”到“一人管多棚”的转变。 展开更多
关键词 蔬菜采摘 机械换垄 农业机械 效率
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菠菜根土复合体离散元模型建立与标定试验 被引量：1
15
作者 梁树建 刘立晶 +3 位作者 刘芳建 常贺 崔巍 李贵霖 《农业工程学报》 北大核心 2025年第5期38-49,共12页
针对现有菠菜根土复合体模型忽略须根对剪切过程力学特性的影响导致标定参数不准确的问题,该研究建立了模拟菠菜实际生长状态的根土复合体离散元模型,并进行了有无须根的对比剪切试验,分析了须根对剪切效果的影响。通过统计菠菜根的外... 针对现有菠菜根土复合体模型忽略须根对剪切过程力学特性的影响导致标定参数不准确的问题,该研究建立了模拟菠菜实际生长状态的根土复合体离散元模型,并进行了有无须根的对比剪切试验,分析了须根对剪切效果的影响。通过统计菠菜根的外形尺寸与土壤内须根的生长角度及分布特点,利用离散元法建立包括主、须根的菠菜根柔性模型与土壤模型。通过实际与仿真试验对比,标定菠菜主根、须根和土壤间的离散元参数。标定结果显示:主根休止角、极限剪切力仿真结果与实测平均值的相对误差分别为0.23%和0.98%,须根极限拉力仿真结果与实测值相对误差为0.9%,土壤休止角仿真结果与实测平均值的相对误差为0.18%,菠菜根土复合体极限剪切力仿真结果与实测值相对误差为0.44%,表明建立的菠菜根土复合体模型准确可靠,能有效反映采收菠菜时入土切根过程的力学特性。利用标定后的菠菜根土复合体模型对比了有、无须根情况的切根特点,结果显示无须根的根土复合体极限剪切力较有须根的减小约11.4%,主根位移增大约40.3%,说明须根具有明显粘结土壤,稳固主根的作用。该菠菜根土复合体模型可提高菠菜采收时入土切根互作过程的可视性与模拟真实性,便于切根机理研究,可为类似根土复合体模型建立提供依据。 展开更多
关键词 离散元法 菠菜 根土复合体 入土切根 标定验证
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基于ROS的蔬菜移栽机器人控制系统设计 被引量：3
16
作者 马文强 冯青春 +2 位作者 李亚军 茹孟菲 赵春江 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期54-60,共7页
为实现温室蔬菜移栽无人智能化作业,设计了基于ROS架构的蔬菜移栽机器人控制系统,实现了蔬菜移栽机器人自主取苗部件、秧苗栽植部件和自主移动平台的自动控制。控制系统主要分为总线单元和导航单元,并基于EtherCAT总线和Realsense深度... 为实现温室蔬菜移栽无人智能化作业,设计了基于ROS架构的蔬菜移栽机器人控制系统,实现了蔬菜移栽机器人自主取苗部件、秧苗栽植部件和自主移动平台的自动控制。控制系统主要分为总线单元和导航单元,并基于EtherCAT总线和Realsense深度相机搭建硬件系统,利用分层模块化理念开发基于ROS架构的软件控制系统,搭建并实现了移栽作业中取苗、投苗、栽苗及移动平台协同一体化控制。实验结果表明:在大于2s/株的取栽苗周期运动条件下,可实现较高成功率的移栽作业。所设计控制系统保证了移栽作业成功率,提高了当前蔬菜移栽机的智能化水平。 展开更多
关键词 蔬菜移栽机器人 控制系统 ROS 伺服控制
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基于UWB和视觉组合导航的设施植保机器人叶菜垄作跟踪控制 被引量：3
17
作者 郑航 叶云翔 +3 位作者 薛向磊 于健麟 冯昊栋 俞国红 《农业工程学报》 北大核心 2025年第4期144-152,共9页
为提高设施温室垄作模式下移动底盘的自主导航精度,针对直线度较差的叶菜垄面,该研究提出一种组合导航控制系统。该系统主要由视觉模块、UWB(ultra wide band)模块和控制器模块等组成。首先利用深度相机采集机器人前向叶菜垄面图像,采用... 为提高设施温室垄作模式下移动底盘的自主导航精度,针对直线度较差的叶菜垄面,该研究提出一种组合导航控制系统。该系统主要由视觉模块、UWB(ultra wide band)模块和控制器模块等组成。首先利用深度相机采集机器人前向叶菜垄面图像,采用YOLOv8s-seg算法实现叶菜垄面的分割,并通过Canny算法识别垄面边缘,最后利用最小二乘法进行视觉导航线提取。针对移动机器人垄作环境下自主导航跟踪,提出基于UWB和视觉组合的导航控制策略,基于纯跟踪算法建立导航跟踪控制模型;最后在实际田垄场景下进行自主导航试验。试验结果表明:当植保机以0.4~0.5 m/s速度行驶时,视觉导航和UWB导航的最大跟踪偏差分别为6.3、5.8 cm,平均误差分别为4.7、4.3 cm,验证了本文导航线提取算法的可行性和UWB导航的可靠性,为两者结合提供了基础。组合导航调控分界线为15 cm,两组组合导航试验最大横向偏差分别为15.2、15.5 cm,平均误差分别为5.9、6.1 cm,最大航向偏差分别为5.9°、7.8°。通过试验结果表明,组合导航中UWB导航控制在极端情况下发挥了积极调控作用,与单一导航控制策略相比提升了导航精度和鲁棒性,可为设施智能装备发展提供技术支撑。 展开更多
关键词 机器人 深度学习 设施温室 叶菜 垄作模式 组合导航
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叶菜有序收获夹持输送装置的设计与试验 被引量：1
18
作者 刘宇 姚立健 +2 位作者 杨云聪 王守卫 周嘉伟 《农机化研究》 北大核心 2025年第10期155-164,共10页
针对叶菜机械化收获过程中的叶菜无序输送、收获后仍需人工二次整理的实际问题,以上海青为研究对象,设计了一种叶菜收获现场有序输送、定量分簇的夹持输送装置。对叶菜输送过程进行受力分析、运动分析和姿态分析,对分禾器、主传动轴和... 针对叶菜机械化收获过程中的叶菜无序输送、收获后仍需人工二次整理的实际问题,以上海青为研究对象,设计了一种叶菜收获现场有序输送、定量分簇的夹持输送装置。对叶菜输送过程进行受力分析、运动分析和姿态分析,对分禾器、主传动轴和夹持输送带进行设计与优化,得到影响输送效果的4个关键因素。以输送角度θ、两夹持输送带间距离d、相邻裙边挡板间距离l、输送速度v为试验因素,以叶菜平均损伤率η和每簇叶菜平均质量m为评价指标,进行4因素3水平正交试验,研究各影响因素对输送质量的影响,并优化试验装置的主要参数。结果表明:当输送角度θ为20°、两夹持输送带间距离d为89 mm、相邻裙边挡板间距离l为326 mm、输送速度v为0.17 m/s时,输送效果最佳。以最佳参数组合进行验证试验,得到叶菜平均损伤率η为9.5%,每簇叶菜平均质量m为586.364 g,满足叶菜输送作业要求,可为叶菜有序收获机的结构设计优化提供参考。 展开更多
关键词 叶菜收获 夹持输送 正交试验 参数优化 ANSYS ADAMS
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单垄洋葱联合收获机设计与试验 被引量：1
19
作者 王小炜 王会强 +3 位作者 张勇 李文翔 孙玉林 孙广军 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第1期44-51,60,共9页
针对现有洋葱收获机功能比较少、收净率低下等问题,以垄作洋葱收获为目标,设计一款单垄洋葱联合收获机。主要由挖掘装置、交接输送装置、葱秧分离装置、分选装置、收集装置等部分组成,能够一次性完成一垄洋葱的挖掘、葱土分离、去秧、... 针对现有洋葱收获机功能比较少、收净率低下等问题,以垄作洋葱收获为目标,设计一款单垄洋葱联合收获机。主要由挖掘装置、交接输送装置、葱秧分离装置、分选装置、收集装置等部分组成,能够一次性完成一垄洋葱的挖掘、葱土分离、去秧、分选、收集等作业。在阐述总体结构及工作原理的基础上,对辊动式挖掘铲进行模态分析,判断挖掘铲在工作中不会产生共振与疲劳损伤,并对输送杆条进行静力学分析,判断杆条刚度满足要求,整体变形也比较微弱,不会影响输送杆条的使用。田间试验结果表明:挖掘铲的转速为288 r/min、收获机的前进速度为0.58 m/s、葱土分离装置的线速度为0.91 m/s时,对应的挖净率为97.433%、损伤率为2.981%。 展开更多
关键词 洋葱 收获机 农业机械 挖掘铲 模态分析
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采棉机摘锭性能研究进展与展望 被引量：1
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作者 马承诺 潘鹏 +1 位作者 蔺世军 刘辉 《新疆农垦科技》 2025年第2期59-62,共4页
在农业装备发展迅速的今天,农作物机械采收已逐渐代替人力采收。棉花作为新疆主要的种植作物,收获方式已由人工采收逐渐转变为机械采收,因此近年来研究人员对采棉机进行了大量研究。而摘锭作为采棉机的主要采摘部件,其性能的优劣可直接... 在农业装备发展迅速的今天,农作物机械采收已逐渐代替人力采收。棉花作为新疆主要的种植作物,收获方式已由人工采收逐渐转变为机械采收,因此近年来研究人员对采棉机进行了大量研究。而摘锭作为采棉机的主要采摘部件,其性能的优劣可直接影响采摘效率和采摘成本。本文从摘锭磨损机理及失效分析、运动仿真分析、表面改性研究进展三个方面对摘锭的研究现状进行归纳综述,最后对提高摘锭耐磨性能的方法进行展望,为今后摘锭性能研究提供参考。 展开更多
关键词 采棉机 摘锭 棉花
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