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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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篱壁式葡萄拨叶采收机器人作业方法与试验
2
作者 刘平 赵兴田 +1 位作者 刘国政 王春颖 《农业工程学报》 北大核心 2026年第3期36-45,共10页
针对篱壁式葡萄机械采收时藤叶遮挡导致葡萄果梗定位难、采收成功率低等问题,该研究提出了一种拨叶采收作业的遮挡处理方法。为实现遮挡环境下的采收作业,构建了果梗可见性量化判别模型,确定葡萄果梗的可见性系数,基于费马-托里拆利点... 针对篱壁式葡萄机械采收时藤叶遮挡导致葡萄果梗定位难、采收成功率低等问题,该研究提出了一种拨叶采收作业的遮挡处理方法。为实现遮挡环境下的采收作业,构建了果梗可见性量化判别模型,确定葡萄果梗的可见性系数,基于费马-托里拆利点提出干预点规划算法,确定最优遮挡干预点。为简化机械臂逆解求解过程,构建了从末端笛卡尔空间到关节空间的非线性映射模型,快速求解末端位姿相应机械臂的关节角度。田间试验结果表明,果梗可见性系数Svis>0.7时,高可见性果梗葡萄的采收损伤率低于10.0%,采收成功率为70.0%,平均采收时间3.2 s/串;0.4<Svis≤0.7时,中可见性果梗葡萄的采收损伤率低于23.3%,成功率为53.3%,平均拨叶采收时间8.7 s/串,Svis≤0.4时,低可见性果梗葡萄的采收损伤率低于36.6%,成功率为40.0%,平均拨叶采收时间14.8 s/串。所提出的遮挡处理方法能有效区分不同遮挡果梗的葡萄并自动切换作业模式,具备较高的采收成功率,满足篱壁式葡萄园复杂遮挡的葡萄高效、低损伤自动化采收需求,可为篱壁式葡萄机械化、自动化采收机械设计与研制提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 机器人 试验 葡萄拨叶采收 果梗可见性量化 干预点计算
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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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辊刷式干红花花丝采收机构优化设计与试验
5
作者 黄博 许燕 +4 位作者 周建平 崔超 李先康 汪浩远 罗鸣 《农机化研究》 北大核心 2026年第7期25-32,共8页
针对干红花花丝采收过程中存在的采净率低和破损率高等问题,基于新疆广泛种植的红花品种“新红4号”的物理特性,设计了一种斜式辊刷干红花花丝采收机构。通过分析采收过程中的运动参数,明确了影响花丝采净率和破损率的关键因素。同时,... 针对干红花花丝采收过程中存在的采净率低和破损率高等问题,基于新疆广泛种植的红花品种“新红4号”的物理特性,设计了一种斜式辊刷干红花花丝采收机构。通过分析采收过程中的运动参数,明确了影响花丝采净率和破损率的关键因素。同时,为排除因花丝生长周期不同带来的影响,测定了花丝分离力的变化过程,结果显示新红4号的最佳采收时间为开花后4~7 d。为探究采收机构相关参数的最优组合,提高干红花花丝的质量,采用Box-Behnken响应面试验,以开花后4~7 d的干红花为对象,选取刷丝长度、辊刷倾角和辊刷转速作为影响因素,以花丝采净率和破损率作为作业质量评价指标,进行了参数优化试验,确定最优参数组合:刷丝长度54.09 mm、辊刷倾角15.12°、辊刷转速360.9 r/min,此时采净率、破损率分别为81.25%、10.43%。田间试验验证表明,在最优参数组合下,实际测得的采净率为80.77%、破损率为11.23%。研究结果可为辊刷式干红花花丝收获机构的结构设计和参数优化提供参考。 展开更多
关键词 辊刷 采收机构 干红花 物理特性 花丝分离力 采净率
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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
6
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RPU-RPR-UPR并联腕关节草莓断柄采摘柔顺控制研究
7
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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双链条式中下部烟叶采摘机构设计与试验
8
作者 张明琦 褚金奎 +2 位作者 于洁 冉云亮 葛朝 《农机化研究》 北大核心 2026年第8期41-47,55,共8页
烟叶采摘是烟草生产中的关键环节,传统人工采摘过程繁琐、采摘效率低,且烟叶成熟是在酷热难耐的夏季,烟田作业环境恶劣,烟民的劳动强度较大。同时,我国现有烟叶采摘机存在破损率较高的问题,无法代替人工采摘。为此,模仿人工作业形式设... 烟叶采摘是烟草生产中的关键环节,传统人工采摘过程繁琐、采摘效率低,且烟叶成熟是在酷热难耐的夏季,烟田作业环境恶劣,烟民的劳动强度较大。同时,我国现有烟叶采摘机存在破损率较高的问题,无法代替人工采摘。为此,模仿人工作业形式设计了一种针对中下部烟叶的采摘机构,可以将其搭载在现有烟叶采摘车上进行作业。采用链传动方式,对采摘机构中的各个部件进行设计。其中,采摘指使用柔性材料,有效降低了采摘过程中烟叶的破损率;分层器、导叶板等部件可以辅助长势歪斜的烟株进入工作区域,实现对不同烟况下烟株的机械化采摘;控制器能够监测采摘车的行进速度和采摘部件的角度变化情况,进而实时调控采摘部件的速度;输送装置将采摘下来的烟株运输至烟箱中,后续统一处理。建立了烟叶的机械采摘三维物理模型,通过ADAMS软件进行仿真试验,以采摘车的行驶速度和采摘部件安装倾角作为试验变量,得到了最佳的使用参数。田间试验结果显示:烟叶的破损率为5.07%,漏采率为3.68%,各项指标均有显著改善,达到机械化烟叶采摘的作业要求。 展开更多
关键词 烟叶采摘机 双链条式 中下部烟叶 ADAMS仿真 分层化采摘
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基于改进YOLOv11n的多尺度茶叶病害检测方法
9
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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提采式名优茶选择性采摘机构设计与试验
10
作者 陈霖 宋彦 +2 位作者 张航 宁井铭 王荣炎 《农业机械学报》 北大核心 2026年第1期227-238,共12页
目前名优茶主要通过人工采摘,名优茶的机械化采摘存在茶茎剪切断口发红影响品质、末端执行器尺寸较大影响精准采摘的问题。为此设计了一种模拟人手指夹紧茶茎并提拉的末端执行器,以所测茶叶几何参数、生物力学参数为约束,设计采摘机构... 目前名优茶主要通过人工采摘,名优茶的机械化采摘存在茶茎剪切断口发红影响品质、末端执行器尺寸较大影响精准采摘的问题。为此设计了一种模拟人手指夹紧茶茎并提拉的末端执行器,以所测茶叶几何参数、生物力学参数为约束,设计采摘机构、收集机构各杆件尺寸参数;通过Matlab软件和Solidworks软件运动学仿真,验证收集机构各杆件的尺寸参数。确定采摘成功率的影响因素夹具厚度、采摘高度和夹指张角的参数范围,采用Box-Behnken响应面分析方法,以采摘成功率为响应值建立二次回归模型,研究各因素对采摘成功率的交互影响。各因素对采摘成功率的影响显著性主次排序为:夹指张角、夹具厚度、采摘高度;以采摘成功率为优化目标优化各因素,将优化后的各参数最优组合近似处理为:夹具厚度6 mm、夹指张角59°、采摘高度3 mm。以优化后的参数进行田间试验,结果表明末端执行器采摘成功率为91.67%,试验值与预测值的误差小于5%,影响因素优化结果可靠,表明所设计采摘末端执行器可以达到茶叶高效采摘的要求。 展开更多
关键词 名优茶 末端执行器 复合曲柄滑块机构 采摘成功率
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基于IPSO-FUZZY-PP的履带式甘蓝收获机路径跟踪控制器的研究
11
作者 高旭 张健飞 +2 位作者 赵闰 杨旭辉 刘建博 《智能化农业装备学报(中英文)》 2026年第1期86-95,共10页
针对现有差速履带底盘路径跟踪控制器跟踪精度低、场景适配性差问题,本研究以小型轻简型履带式甘蓝收获机为试验平台,创新设计一种改进粒子群优化(IPSO)前视距离的自适应模糊纯跟踪控制器(IPSO-FUZZY-PP)。研究首先通过分析甘蓝收获机... 针对现有差速履带底盘路径跟踪控制器跟踪精度低、场景适配性差问题,本研究以小型轻简型履带式甘蓝收获机为试验平台,创新设计一种改进粒子群优化(IPSO)前视距离的自适应模糊纯跟踪控制器(IPSO-FUZZY-PP)。研究首先通过分析甘蓝收获机拔取辊作业特性,确定甘蓝对行导航精度需求随后构建履带式收获机差速运动学模型,明确两侧履带速度与行驶、转向状态的关联;以横向偏差、航向偏差为模糊控制器输入,双侧电机PWM占空比差为输出,结合IPSO算法动态优化前视距离。仿真结果显示,该控制器收敛速度较传统粒子群优化算法提升60%,可有效避免局部最优解;水泥路面试验(行驶速度0.5 m/s)中,该控制器最大跟踪偏差为0.035 m,平均绝对偏差为0.017 m,较传统纯跟踪控制器精度提升34.6%,上升时间从1.71 s缩短至0.76 s,响应速度提升55.6%;田间试验(行驶速度0.3 m/s、0.5 m/s、0.8 m/s)中,其最大跟踪偏差分别不超过0.031 m、0.037 m、0.041 m,平均绝对偏差分别控制在0.010 m、0.015 m、0.018 m以内,精度较传统纯跟踪控制器有所提升。本研究提出的控制器,可动态适配甘蓝收获的窄行距、多速度工况,满足甘蓝采收导航精度需求,为甘蓝无人化收获的精准对行提供技术支撑。 展开更多
关键词 甘蓝 履带式收获机 纯跟踪 粒子群算法 精准作业 模糊控制
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乘坐式采茶机风送系统关键部件试验研究
12
作者 王刚 翁晓星 +1 位作者 林宇钢 钱钰斌 《农业装备与车辆工程》 2026年第2期45-49,共5页
为保证新研发的乘坐式采茶机在批量生产后整机性能的稳定性,围绕其关键部件——风机马达及高转速大风力风机系统展开了专项试验。通过模拟实际作业工况、优化结构设计、引入先进控制技术并进行系统可靠性测试,系统获取了各部件的核心性... 为保证新研发的乘坐式采茶机在批量生产后整机性能的稳定性,围绕其关键部件——风机马达及高转速大风力风机系统展开了专项试验。通过模拟实际作业工况、优化结构设计、引入先进控制技术并进行系统可靠性测试,系统获取了各部件的核心性能参数及其改进效果。结果表明:所测试的两款风机马达均能满足持续8 h满负荷运行的要求;在三款设计测试的风机模型中,其中一款在转速为5 775 r/min时,出风口风速可达30 m/s以上,相比同类进口风机实现了约1 000 r/min的降速目标。研究结果为乘坐式采茶机的批量生产与性能优化提供了试验依据。 展开更多
关键词 乘坐式采茶机 关键部件 试验研究 性能优化 稳定性
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无人机在小规模丘陵茶园的采摘技术初探
13
作者 刘昊 《南方农机》 2026年第2期196-198,共3页
为了探索适用于丘陵小规模茶园的智能采摘路径,推动茶叶生产环节智能化升级,文章围绕丘陵茶园的地形复杂性与传统人工方式的效率约束,分析了三维感知技术在非结构环境下的适应性策略,提出了动态路径计算模型与执行机构的结构参数优化方... 为了探索适用于丘陵小规模茶园的智能采摘路径,推动茶叶生产环节智能化升级,文章围绕丘陵茶园的地形复杂性与传统人工方式的效率约束,分析了三维感知技术在非结构环境下的适应性策略,提出了动态路径计算模型与执行机构的结构参数优化方法。通过构建多传感融合算法与自适应控制机制,形成了对复杂茶树空间结构的采摘匹配逻辑。研究发现,轻量化系统集成与算法驱动下的无人机作业灵活性高,可在不依赖地面接近的条件下完成高精度作业任务,具备明显经济与生态潜力。建议在后续推广中,构建区域性茶园遥感地图数据库,配套生态调控策略与补贴政策,形成以科技引导、协同作业为核心的智能采摘新模式。 展开更多
关键词 丘陵茶园 无人机采摘 多模态感知 仿生机械 路径规划
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基于SolidWorks的自动采茶机设计与分析
14
作者 马宇航 李康康 +2 位作者 薛蘅 胡寿利 王霞 《南方农机》 2026年第5期45-47,共3页
针对传统手工采茶方式效率低、成本高、劳动强度大等问题,文章设计了一款基于SolidWorks的新型自动采茶机,集成行走、采摘、能源与收集四大系统。通过SolidWorks Simulation对关键部件进行力学分析,优化结构设计,确保采茶机性能可靠。... 针对传统手工采茶方式效率低、成本高、劳动强度大等问题,文章设计了一款基于SolidWorks的新型自动采茶机,集成行走、采摘、能源与收集四大系统。通过SolidWorks Simulation对关键部件进行力学分析,优化结构设计,确保采茶机性能可靠。研究结果表明,该自动采茶机具备功能调节灵活性、采茶效率优越性、环境适应性及便携性等核心特性。该设备可通过参数调控适配不同茶树冠层高度与芽叶成熟度,精准完成不同采摘需求下的茶叶采收作业;采用轻量化结构设计与便捷移动部件,便于作业位置的调整与转移,可为茶叶机械化采收提供一定的技术参考。 展开更多
关键词 自动采茶机 SOLIDWORKS 结构设计 有限元分析
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链喂入式菠萝采收机设计与试验
15
作者 刘天湖 张锦翀 +4 位作者 练卓谦 李嘉豪 梁兆正 刘舒阳 周旭辉 《农业机械学报》 北大核心 2025年第10期386-396,共11页
针对菠萝植株高度偏差大和倒伏导致机械化采收采净率不高的问题,本文设计了一种链喂入式菠萝采收机。根据菠萝植株物理特性确定了采收装置结构参数。建立了菠萝植株运动学模型和菠萝果实与联合采摘装置接触力学模型,求得分苗器最低倾角... 针对菠萝植株高度偏差大和倒伏导致机械化采收采净率不高的问题,本文设计了一种链喂入式菠萝采收机。根据菠萝植株物理特性确定了采收装置结构参数。建立了菠萝植株运动学模型和菠萝果实与联合采摘装置接触力学模型,求得分苗器最低倾角、菠萝果实临界碰撞损伤时拨果机构最大转速和喂入链轮最小转速分别为20°、62 r/min、25 r/min,并确定分苗器倾角、拨果杆安装盘与喂入链轮转速比和喂入链轮转速为试验因素,以果实采净率和果实损伤率作为试验指标,依据Box-Behnken试验原理开展三因素三水平试验,利用Design-Expert 13.0软件建立试验指标与因素之间的回归模型,通过回归模型分析求得最优参数组合。田间试验结果表明,当分苗器倾角为28°、拨果杆安装盘与喂入链轮转速比为0.75、喂入链轮转速为44 r/min时性能最优,果实采净率为92.22%,损伤率为7.1%,满足菠萝果实采收设计要求。 展开更多
关键词 菠萝采收机 链喂入式 采净率 损伤率
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淫羊藿中药材收获机设计
16
作者 张勇 吴荻 +2 位作者 王思鹏 徐卫平 唐勇 《农业工程》 2025年第12期76-81,共6页
针对西南地区淫羊藿类中药材收获中存在收获效率低、劳动强度大、没有成熟收获机械等问题,结合西南地区淫羊藿农艺要求和茎秆力学参数,设计一种淫羊藿茎叶采收机械,主要由切割装置、拨叶片、传送装置和收集装置组成,确定整体尺寸、切割... 针对西南地区淫羊藿类中药材收获中存在收获效率低、劳动强度大、没有成熟收获机械等问题,结合西南地区淫羊藿农艺要求和茎秆力学参数,设计一种淫羊藿茎叶采收机械,主要由切割装置、拨叶片、传送装置和收集装置组成,确定整体尺寸、切割速度、工作速度和作业宽幅等参数。针对往复式切割装置关键结构切割齿进行ANSYS运动学分析,切割速度0.4~0.5 m/s时切割效果最好,应力最小,在满足收获作业要求的同时,还能保证整机的稳定性和安全性。 展开更多
关键词 淫羊藿 中药材收获机 往复式切割装置 ANSYS 仿真分析
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深度学习方法在红花采摘机器人中的应用 被引量：6
17
作者 陈金荣 许燕 +2 位作者 周建平 王小荣 崔超 《农机化研究》 北大核心 2025年第4期186-191,共6页
为实现农业复杂环境中红花的快速准确识别,提出了一种基于深度学习方法的改进YOLOv5s红花目标检测算法。在YOLOv5s基础上融入适配GPU的轻量Ghost模块,获得复杂度更低、网络推理速度更快的基线模型,将CBAM注意力机制嵌入基线模型,增强了... 为实现农业复杂环境中红花的快速准确识别,提出了一种基于深度学习方法的改进YOLOv5s红花目标检测算法。在YOLOv5s基础上融入适配GPU的轻量Ghost模块,获得复杂度更低、网络推理速度更快的基线模型,将CBAM注意力机制嵌入基线模型,增强了小目标物在高频特征中的表现力,并通过建立一种基于边界框宽和高差值的Focal-EIoU损失函数,提高红花在不同遮挡情况下的识别率。最后,在并联式红花采摘机器人上开展红花识别试验,验证改进算法的可行性和可靠性。结果表明:改进后的YOLOv5s模型相较于原始模型在mAP值上提高了1.94个百分点,模型参数量和单幅图像检测速度分别为3.52 MB和0.06 s/幅,红花采摘机器人视觉系统的平均识别成功率可达89.92%。 展开更多
关键词 红花 采摘机器人 深度学习 YOLOv5s 识别成功率
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三点接触式油茶果树夹持机构的研制与试验 被引量：2
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作者 刘怀粤 高自成 +2 位作者 李立君 廖凯 曹靖宜 《农机化研究》 北大核心 2025年第9期43-50,共8页
为适应我国山地丘陵油茶果的采收,设计了一种结合微型采摘机的三点接触式夹持机构。使用MatLab绘制传力比的变化趋势,得出传力比随液压缸的行程增大而增大。设计了一种夹持力测试方法,可计算接触位置夹持力大小,并能通过应变片实时反馈... 为适应我国山地丘陵油茶果的采收,设计了一种结合微型采摘机的三点接触式夹持机构。使用MatLab绘制传力比的变化趋势,得出传力比随液压缸的行程增大而增大。设计了一种夹持力测试方法,可计算接触位置夹持力大小,并能通过应变片实时反馈耦合点受力变化。通过油茶树与夹持机构耦合试验得出,夹爪上接触点附近接触应力在10~41 MPa之间波动,初始耦合接触应力约为24 MPa,耦合接触应力越大耦合深度相应越深。振动过程中平均应力高出初始耦合应力的15%~20%,最大值为初始耦合力的1.5~2.0倍,最小值为初始耦合力的0.5~0.8倍,且此时对油茶果树的伤害较小。 展开更多
关键词 采摘机 夹持机构 振动 保持力 耦合应力 油茶果树
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芦苇草方格铺设机横向间歇压草机构的设计与试验 被引量：1
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作者 安睿 葛云 +3 位作者 郑一江 程建军 曾祥银 金满玉 《农业工程学报》 北大核心 2025年第7期36-46,共11页
针对芦苇草方格铺设作业质量不稳定的现象,以芦苇草方格横向铺设为研究对象,提出一种横向间歇压草与纵向连续压草结合的“T”式草方格横纵协同铺设模式,并在这种铺设模式下,针对横向压草必须避开先行成型的纵向芦苇沙障和相邻成型的横... 针对芦苇草方格铺设作业质量不稳定的现象,以芦苇草方格横向铺设为研究对象,提出一种横向间歇压草与纵向连续压草结合的“T”式草方格横纵协同铺设模式,并在这种铺设模式下,针对横向压草必须避开先行成型的纵向芦苇沙障和相邻成型的横向芦苇沙障,以及零速压草两个技术要求,通过分析人工横向压草动作及运动轨迹,构建机构运动学模型,结合芦苇草方格农艺要求,确定了横向间歇压草机构设计的优化目标,基于MATLAB平台编写辅助优化界面并得到一组合适的机构参数;针对压草挤压阶段芦苇秸秆已被折断和入沙阶段阻力较大的问题,构建压草刀具与沙土和芦苇秸秆之间的力学模型,确定压草刀具的结构参数。试验结果表明:横向间歇压草机构实际运动轨迹、ADAMS仿真轨迹和理论设计轨迹基本一致,芦苇草方格横向列深度合格率达86.4%,边厚合格率达84.9%。横向压草性能相对稳定可靠,验证了理论设计的正确性和横向间歇压草机构的可行性,研究结果可为芦苇草方格铺设机横向压草机构的设计与优化提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 防风固沙 草方格 横向间歇 压草机构
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包络式金丝皇菊采摘机械手设计与试验优化 被引量：2
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作者 王延鑫 汪小旵 +2 位作者 李培艺 卢美光 杨震宇 《南京农业大学学报》 北大核心 2025年第3期671-685,共15页
[目的]针对传统菊花采收机械作业后菊花留茎长、花丝损伤大等问题,研究设计包络式金丝皇菊采摘机械手。[方法]以金丝皇菊的农艺条件和采摘要求为依据,确定采摘机器人跨垄式的整机架构和主要作业部件结构。对采摘机械臂结构进行选型并优... [目的]针对传统菊花采收机械作业后菊花留茎长、花丝损伤大等问题,研究设计包络式金丝皇菊采摘机械手。[方法]以金丝皇菊的农艺条件和采摘要求为依据,确定采摘机器人跨垄式的整机架构和主要作业部件结构。对采摘机械臂结构进行选型并优化。通过对金丝皇菊物料特性测定,设计包络式采摘机械手。并通过对金丝皇菊轮廓进行数学建模和曲线拟合,确定包络部件结构。进一步建立刀具-茎秆切割的力学模型,对茎秆切割机构进行花茎分离作业过程的动力学分析,确定舵机输出转速、割刀刃口倾斜角和刃面切割角为影响作业效果的关键因素,并得出各因素值范围。制定三因素五水平旋转组合优化试验方案,运用Design-Expert对试验结果进行方差分析和响应面分析,并进行多目标优化。[结果]包络式采摘机械手作业的最优工作参数为舵机输出转速16.98 r·min^(-1)、割刀刃口倾斜角25.9°、刃面切割角21.1°。通过金丝皇菊采摘试验验证得出在最优工作参数下,采摘成功率为91.37%,花丝损伤率为7.93%,留茎合格率为91.04%。[结论]设计并研制了跨垄式金丝皇菊采摘机器人,为金丝皇菊机械化采收提供技术参考。 展开更多
关键词 金丝皇菊 机械手 包络式采摘 花茎分离 响应面
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