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立木攀爬修枝机器人设计与试验
1
作者 周志标 蒙丽雯 +1 位作者 郑贤 蒙艳玫 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期1-10,共10页
立木在生长过程中保留过多的分枝会导致树势早衰,同时树枝生长过大会在树干内形成死节,进而影响树木成材。为了对立木进行自动化修枝,使修枝人员远离危险的修枝环境,设计了一种可定点修枝的立木攀爬修枝机器人。首先,确定了攀爬机构采... 立木在生长过程中保留过多的分枝会导致树势早衰,同时树枝生长过大会在树干内形成死节,进而影响树木成材。为了对立木进行自动化修枝,使修枝人员远离危险的修枝环境,设计了一种可定点修枝的立木攀爬修枝机器人。首先,确定了攀爬机构采用直行攀爬、修枝机构采用旋转修枝的设计方案,并通过SolidWorks软件完成了整机的虚拟样机设计;其次,对关键部件的基本结构参数和工作参数进行了计算,完成了关键零部件的选型,并求解了修枝机构中滑台调节距离和环轨旋转角度的方程式;最后,完成物理样机的加工和装配,并搭建了试验平台,对机器人的攀爬性能和修枝性能进行了验证。结果表明:机器人能够克服摩擦阻力、机器人重力和加速阻力沿模拟树干稳定攀爬,最高攀爬速度约为1.18 m/s,打滑率约为6.11%;适合在直径80~230 mm的树干上进行攀爬和修枝作业;可修剪树枝的最大直径约为40 mm,修枝后切口平整度达75%以上,残留的枝茬长度约为5 mm,证明了机器人设计的功能性和可行性。 展开更多
关键词 立木 攀爬修枝机器人 定点修枝
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休眠期枣树枝条切割特性试验研究
2
作者 马保建 陈棒棒 +2 位作者 李昆 陆佛生 蒋焕煜 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期139-145,共7页
在休眠期枣树自动化修剪作业过程中,切割位置与切割角度对修剪机器人末端执行器的切割扭矩具有重要影响。为寻求最优的切割参数,基于测力传感器、惯性测量传感器、手动剪等搭建了枣树剪枝末端执行器,实时测量并记录切割过程中剪切力、... 在休眠期枣树自动化修剪作业过程中,切割位置与切割角度对修剪机器人末端执行器的切割扭矩具有重要影响。为寻求最优的切割参数,基于测力传感器、惯性测量传感器、手动剪等搭建了枣树剪枝末端执行器,实时测量并记录切割过程中剪切力、姿态和角度等数据。结合Minitab软件对数据进行分析,以线性模型、调整平方和等作为评价指标,建立切割位置与切割角度对刀具切割扭矩影响的模型,揭示切割位置、切割角度与切割扭矩之间的关系。试验结果表明:①相对于末端执行器0°直切枣树枝条时,30°斜切枝条的切割扭矩显著性更高,且两种角度下较小直径的枣树修剪枝所需切割扭矩差异并不显著;②相对于刀具与枣树枝条在刀具枢轴处接触,剪切枝条与刀具中心接触时末端执行器所需的切割扭矩更大,而当枣树枝条直径增大到12 mm以上时刀具接触点对切割扭矩的影响相对减弱。研究结果可为休眠期枣树修剪机器人末端执行器的设计与优化提供数据支撑。 展开更多
关键词 休眠期枣树 机器人修剪 切割特性 末端执行器
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油茶苗自动嫁接成型装置设计与工艺参数优化 被引量：1
3
作者 杨春梅 单重阳 +5 位作者 周建波 吴晓峰 张北航 李全罡 羿宏雷 李芝茹 《中南林业科技大学学报》 北大核心 2025年第2期202-215,共14页
【目的】油茶种植具有良好的经济和生态效益,在近年来得到快速发展。油茶芽苗嫁接可显著降低种植成本,已成为油茶良种苗的主要来源,但传统手工嫁接作业质量可控性较差,成本高,且现有油茶苗木嫁接装置苗木机械损伤率高,限制了其推广应用... 【目的】油茶种植具有良好的经济和生态效益,在近年来得到快速发展。油茶芽苗嫁接可显著降低种植成本,已成为油茶良种苗的主要来源,但传统手工嫁接作业质量可控性较差,成本高,且现有油茶苗木嫁接装置苗木机械损伤率高,限制了其推广应用。本研究设计了一种电机驱动、苗木损伤率低的油茶苗自动嫁接成型装置从而推动油茶种植业的持续发展。【方法】本研究基于嫁接原理分析和嫁接流程确定,依据随机取样所得的砧木和穗木几何参数设计关键部件,包括夹持固定、劈切拉削和对中装置。为了验证设计的有效性,使用Abaqus软件对嫁接过程中苗木的对中进行了动力学仿真。此外,本研究还结合Design Expert软件建立了响应面和多目标优化模型,对嫁接过程中的关键参数进行了优化分析。【结论】动力学仿真结果显示,在嫁接过程中砧木的最大变形量为0.4165 mm,确定苗夹直径的尺寸为3.0~3.7 mm,对中后砧木的平均偏移量为0.0667 mm,占其轴径的2.7%,显示出良好的对中稳定性和嫁接质量保证。参数优化分析确定了对中过程的最佳嫁接速度为30.52 mm/s,最佳嫁接深度为53.55%和较佳苗木开口角度为6.89°。【结果】本研究所设计的装置采用多个电缸联合驱动实现了对油茶苗木的自动嫁接、降低了苗木对中损伤率,可为油茶产业的发展提供技术支持,也能为其他农林植物自动化嫁接装置的设计提供思路。 展开更多
关键词 农业机械 油茶苗嫁接 自动嫁接技术 动力学仿真
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柠条茎秆锯切性能参数分析与试验研究
4
作者 刘晓瑞 檀瑞龙 +3 位作者 高垚垚 王昱潭 曲爱丽 张加欣 《森林工程》 北大核心 2025年第5期1042-1053,共12页
为研究柠条茎秆在锯切过程中的力学特性,并寻求最优锯切参数组合以支持后续平茬装备的优化改进,利用自制的枝条锯切试验台,通过单因素试验研究枝条直径、切割速度、喂入速度、切割倾角和锯片齿数对枝条峰值切割力、切割功率的影响。在... 为研究柠条茎秆在锯切过程中的力学特性,并寻求最优锯切参数组合以支持后续平茬装备的优化改进,利用自制的枝条锯切试验台,通过单因素试验研究枝条直径、切割速度、喂入速度、切割倾角和锯片齿数对枝条峰值切割力、切割功率的影响。在单因素试验基础上,采用Box-Benhnken中心组合试验方法,选取切割速度、喂入速度、切割倾角、锯片齿数为试验因素,以枝条峰值切割力、切割功率为目标值进行多因素试验,并建立回归模型。试验结果表明,峰值切割力随茎秆直径的增大而增大,随着切割速度、喂入速度、切割倾角、锯片齿数的增大先增大后减小;切割功率随茎秆直径的增大而增大,随着切割速度、喂入速度、切割倾角、锯片齿数的增大先减小后增大。对回归模型进行多目标优化分析,得出最优工作参数组合为切割速度45.7 m/s、喂入速度0.32 m/s、切割倾角8.3°、齿数104,该组合下的峰值切割力为7.02 N,切割功率为181.57 W。峰值切割力与切割功率的预测值与实际值的偏差分别为1.9%、2.2%。试验结果为寻求高效、低耗的柠条平茬装备的设计提供参考。 展开更多
关键词 柠条 茎秆 锯切式切割试验台 峰值切割力 切割功率 平茬装备
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面向草坪维护机器人的打孔扭矩参数试验
5
作者 孟宇鑫 李文彬 +2 位作者 徐道春 白效鹏 张天雨 《森林工程》 北大核心 2025年第2期330-338,共9页
为探究麻花钻头的打孔参数(孔径、孔深)、土壤含水率以及土壤硬度对打孔峰值扭矩的影响规律,利用自制的打孔扭矩试验台进行单因素和多因素试验。试验结果表明,峰值打孔扭矩与土壤含水率呈线性减小关系,与土壤硬度、打孔深度以及打孔直... 为探究麻花钻头的打孔参数(孔径、孔深)、土壤含水率以及土壤硬度对打孔峰值扭矩的影响规律,利用自制的打孔扭矩试验台进行单因素和多因素试验。试验结果表明,峰值打孔扭矩与土壤含水率呈线性减小关系,与土壤硬度、打孔深度以及打孔直径呈线性增长关系。对回归模型进行优化分析,在给定因素水平范围内得到最小峰值扭矩打孔参数组合为土壤含水率28%、打孔直径10 mm、打孔深度6 cm,峰值扭矩为0.3 N·m;最大峰值扭矩打孔参数组合为土壤含水率20%、打孔直径14 mm、打孔深度10 cm,峰值扭矩为0.8 N·m。峰值打孔扭矩的预测值与实际值偏差小于4%,打孔参数结果可靠。研究结果为后续草坪维护机器人的打孔钻头动力选型提供理论依据。 展开更多
关键词 草坪维护机器人 草坪打孔 装置设计 试验设计 峰值扭矩 影响因素 方差分析 参数优化
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深纹核桃侧枝摇振采摘振动参数
6
作者 帅鹏程 安健硕 +2 位作者 徐道春 白效鹏 李文彬 《森林工程》 北大核心 2025年第4期853-860,共8页
为解决云南深纹核桃人工采收效率低、成本高且爬树作业危险系数大的问题,并对深纹核桃侧枝摇振采摘装备的设计提供理论基础,开展深纹核桃采摘振动参数研究。建立深纹核桃振动采摘动力学模型,分析深纹核桃采摘效果的主要影响因素;通过动... 为解决云南深纹核桃人工采收效率低、成本高且爬树作业危险系数大的问题,并对深纹核桃侧枝摇振采摘装备的设计提供理论基础,开展深纹核桃采摘振动参数研究。建立深纹核桃振动采摘动力学模型,分析深纹核桃采摘效果的主要影响因素;通过动静态脱落力试验,获取了深纹核桃振动采摘作业参数范围;设计多因素水平振动采摘试验,以确定深纹核桃侧枝摇振采摘装备的最佳参数组合。研究结果表明,影响深纹核桃脱落的主要因素由主到次依次为激振位置、振动频率、振幅。通过测量得出深纹核桃轴向脱落力范围为18.2~24.8 N,弯折力范围为4.0~61.4 N,惯性力范围为5.1~42.3 N,经分析得出弯折断裂为深纹核桃主要脱落形式;对回归模型进行优化分析,得出深纹核桃最佳参数组合为振动频率7 Hz,振幅92 mm,激振位置0.6 l(l为侧枝总长),此时,深纹核桃采净率能达到95.7%。 展开更多
关键词 深纹核桃 侧枝摇振 脱落力 采净率 参数优化
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基于灵长类动物特征的爬树机器人步态
7
作者 路欣哲 李文彬 +1 位作者 徐道春 白效鹏 《林业科学》 北大核心 2025年第9期162-172,共11页
【目的】针对现有爬树机器人工作空间受限、难以适应复杂攀爬环境的问题,开发一种新型夹爪式爬树机器人平台及其攀爬步态,拓展现有样机在树干环境下的作业范围,以代替林区研究人员进行树冠层的作业、降低安全隐患。【方法】基于灵长类... 【目的】针对现有爬树机器人工作空间受限、难以适应复杂攀爬环境的问题,开发一种新型夹爪式爬树机器人平台及其攀爬步态,拓展现有样机在树干环境下的作业范围,以代替林区研究人员进行树冠层的作业、降低安全隐患。【方法】基于灵长类动物的生理特征和攀爬机理,设计三臂夹爪式机器人结构,并根据静力学仿真分析验证设计方案的合理性。提出三爪垂直攀爬与双爪周转两种步态策略,通过几何分析推导机器人的工作空间方程,确定各攀爬步态下的最大步长。采用Adams动力学仿真验证关节扭矩稳定性,并计算能量消耗以评估续航性能。最后利用样机进行实地步态验证试验,评估步态可行性和机器人的可攀爬范围。【结果】1)结构的最大变形量在亚毫米级,最大等效应力为67MPa,理论上在运行过程中不会发生严重的变形或损伤,机构设计和材料选用符合要求;2)所设计的三爪攀爬步态可实现最大210mm的步长,单步态周期约4min;3)双爪周转步态可以实现最大51°的绕树干周转,单步态周期约2.5 min;4)根据攀爬范围试验,机器人可以在直径约61~136mm、与地面夹角约40°~87°的树干上进行攀爬;5)续航试验显示,容量为9800mAh的锂电池在连续作业30 min后,仍可持续输出最大工作电流,且机器人的关节舵盘、支撑架等关键零部件未出现明显磨损。【结论】通过对灵长类动物的仿生设计,研制了一种新型三臂夹爪式爬树机器人及其攀爬步态。机器人整体采用铝合金和光敏树脂材料制造,总重约2.5kg。根据静力学仿真结果,验证了尺寸设计与材料选型的合理性。通过攀爬范围试验,其可适应直径范围约占试验树枝干范围的68%,可攀爬的倾斜角度能够满足多数攀爬场景,且通过更换夹持器可以进一步扩大攀爬范围。经实地试验,当前电源配置可以支持至少30min的连续攀爬作业,在林地环境下可以通过更换电池实现持续工作。本研究验证了机器人能够通过所设计的步态进行攀爬,表现出较为理想的综合性能,为辅助林区研究人员进行高空林木采样、冠层监测等工作提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 林区作业 爬树机器人 仿生设计 步态策略 工作空间
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基于北方寒地冻土的螺旋式挖坑机设计与试验
8
作者 尹大庆 王雪 苏林峰 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期157-164,172,共9页
针对目前市场上缺少适宜冻土环境作业挖坑机械的问题,以适用于北方寒地的螺旋式挖坑机为研究对象,通过测量哈尔滨的冻土参数并与硬质土壤进行对比,获得工作对象土壤参数。结合移栽白桦树苗所需穴坑尺寸,对挖坑机工作部件进行参数设计。... 针对目前市场上缺少适宜冻土环境作业挖坑机械的问题,以适用于北方寒地的螺旋式挖坑机为研究对象,通过测量哈尔滨的冻土参数并与硬质土壤进行对比,获得工作对象土壤参数。结合移栽白桦树苗所需穴坑尺寸,对挖坑机工作部件进行参数设计。根据运动学分析确定了升运土壤的临界转速,对挖坑机的工作参数进行分析,并得到了装置所需的功率。为便于开展试验验证,运用相似理论对试验装置和作业穴坑进行了等比例缩放,试验用钻头长度为400 mm,叶片长度为200 mm,钻尖半径为100 mm,转速大于155 r/min,动力源额定功率为4 kW。试验结果表明:当刀片组合方式为平刀-锯齿刀时,可以获得最短的挖坑时间。研究结果可为北方寒地秋冬季节冻土条件下,树苗移栽时螺旋式挖坑机的设计提供参考。 展开更多
关键词 挖坑机 螺旋式 冻土 钻头
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植树机挖坑机构螺旋式钻头性能特性优化研究
9
作者 冯长龙 黄春光 +2 位作者 宁辰阳 李树平 陈科锦 《中国农业科技导报(中英文)》 北大核心 2025年第2期89-98,共10页
为实现植树机挖坑机构的低能耗和轻简化,对钻头进行了结构设计和参数优化。应用离散元法建立土壤模型,通过EDEM软件对钻头钻土过程进行动力学仿真。采用Design-Expert软件进行响应面试验方案设计,以切刀刃角、螺旋翼片升角、转速3个因... 为实现植树机挖坑机构的低能耗和轻简化,对钻头进行了结构设计和参数优化。应用离散元法建立土壤模型,通过EDEM软件对钻头钻土过程进行动力学仿真。采用Design-Expert软件进行响应面试验方案设计,以切刀刃角、螺旋翼片升角、转速3个因素为自变量,以钻头受到的阻力矩为响应值,构建阻力矩的回归方程并进行方差分析。得出最优参数组合为:切刀刃角为32.778°、螺旋翼片升角为28.316°、转速为160.346 r·min^(-1),以上参数组合下阻力矩为275.137 N·m,通过验证试验得出误差仅4.38%。通过ANSYS对钻头进行参数优化,优化后质量减轻了34.39%,应力增大了76.28%,此时的安全系数为2.61;变形增大了59.79%,但仍小于1 mm。对优化后钻头进行模态分析发现,各阶固有频率均避开了主要激励频率,避免了共振的发生。以上研究结果可为挖坑机构参数优化提供参考。 展开更多
关键词 挖坑机构 螺旋式钻头 离散元法 响应面法 模态分析
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6MWP-180型风力灭火机风道结构优化与试验分析
10
作者 王海滨 李扬旸 +1 位作者 辛颖 盛平 《林业机械与木工设备》 2025年第3期84-92,100,共10页
为探讨涡喷灭火机喷管结构参数对其灭火性能的影响,使用Fluent-Workbench参数化仿真,利用Design Expert设计响应曲面试验,分析喷管各结构参数之间的交互作用,得到涡喷灭火机喷管的最佳尺寸参数为:L_(0)=5 mm、L_(1)=40 mm、D_(1)=34 mm... 为探讨涡喷灭火机喷管结构参数对其灭火性能的影响,使用Fluent-Workbench参数化仿真,利用Design Expert设计响应曲面试验,分析喷管各结构参数之间的交互作用,得到涡喷灭火机喷管的最佳尺寸参数为:L_(0)=5 mm、L_(1)=40 mm、D_(1)=34 mm、L_(2)=30 mm、D_(2)=25 mm、L_(3)=25 mm、D_(3)=27 mm。试验结果显示:优化前灭火有效距离为1.5 m,优化后有效灭火距离增加至2 m,提升了33%;优化前在参考灭火距离上的风速为12.2 m/s,优化后该位置的风速增加至23.4 m/s,增幅达91.8%。 展开更多
关键词 风力灭火机 射流分析 FLUENT 参数优化 响应曲面法
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2QLD-1-60型起苗机的设计
11
作者 吕东山 王春雨 《农业科技与装备》 2025年第1期34-35,共2页
目前我国林业苗木种植主要采用人工起苗,这对林业苗木产业化发展造成不利影响。设计一种机型紧凑、适应性强、成本低、作业阻力小且能与小四轮拖拉机配套的林业苗木挖掘机,阐述机具整体结构及关键部件的设计方案,以期为林业苗木生产提... 目前我国林业苗木种植主要采用人工起苗,这对林业苗木产业化发展造成不利影响。设计一种机型紧凑、适应性强、成本低、作业阻力小且能与小四轮拖拉机配套的林业苗木挖掘机,阐述机具整体结构及关键部件的设计方案,以期为林业苗木生产提供适宜装备。 展开更多
关键词 林业 苗木 起苗机 设计
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新时期林业发展中营林机械的作用 被引量：1
12
作者 包继顺 《南方农机》 2025年第15期162-164,共3页
在经济社会快速发展背景下,生态环境保护已成为重点任务,而林业作为其关键环节需依托营林机械推动可持续发展。基于此,文章分析了甘肃省林业发展基本概况,阐述了新时期营林机械的应用优势,并提出了具体应用措施。研究结果表明,营林机械... 在经济社会快速发展背景下,生态环境保护已成为重点任务,而林业作为其关键环节需依托营林机械推动可持续发展。基于此,文章分析了甘肃省林业发展基本概况,阐述了新时期营林机械的应用优势,并提出了具体应用措施。研究结果表明,营林机械可有效减轻人力工作强度、加快林业发展速度、提高林木生产效率及适应多样化生产需求。 展开更多
关键词 新时期 林业发展 营林机械
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基于CO浓度分布的桥梁电缆通道着火点位置辨识 被引量：1
13
作者 董林杰 张任飞 +2 位作者 王军飛 王兴松 田梦倩 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期119-127,共9页
桥梁高压电缆通道火灾具有蔓延迅速且扑灭困难的特点,极易造成巨大的经济损失并对巡检人员的安全造成威胁,早期发现火灾位置对救援工作至关重要,因此研究桥梁箱梁高压电缆通道火灾初期的着火点位置智能辨识和预测问题具有重要意义。通过... 桥梁高压电缆通道火灾具有蔓延迅速且扑灭困难的特点,极易造成巨大的经济损失并对巡检人员的安全造成威胁,早期发现火灾位置对救援工作至关重要,因此研究桥梁箱梁高压电缆通道火灾初期的着火点位置智能辨识和预测问题具有重要意义。通过PyroSim分析软件建立了桥梁箱梁电缆通道火灾初期烟气蔓延的仿真模型,得到了CO气体扩散规律;设计并训练了用于数据分层和各层着火点位置辨识的人工神经网络(ANN)模型,基于仿真数据进行了着火点位置辨识实验;设计了着火点辨识系统并在模拟电缆通道中进行了现场测试。研究结果表明:(1)在基于仿真数据的着火点位置辨识实验中,本研究建立的着火点位置辨识ANN模型,在50 m电缆通道中针对单层电缆阴燃位置辨识的最大误差为0.98 m,最小误差为-0.32 m;针对三层电缆阴燃位置辨识的最大误差为1.53 m,最小误差为-1.26 m。(2)在着火点辨识系统现场测试实验中,着火点辨识的最大误差为0.68 m,最小误差为-0.27 m,该精度能够满足桥梁箱梁高压电缆通道火灾初期的着火点位置智能辨识和预测的需求。研究结果有望在实际应用中提高桥梁箱梁电缆通道火灾预警的准确性和及时性。 展开更多
关键词 高压电缆通道 CO浓度分布 人工神经网络(ANN) 着火点辨识 PyroSim仿真 火灾预防
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大径级疫木粉碎装备的履带底盘机构设计与仿真分析 被引量：2
14
作者 李德才 张滨 +5 位作者 杨春梅 曲文 闫杰 丁禹程 谭少林 孟繁伟 《森林工程》 北大核心 2025年第2期360-368,共9页
针对松材线虫病对松树等树种的威胁、传统处理大径级疫木的方法存在运输困难、效率低、传播风险高以及粉碎效果差等问题,研发大径级疫木粉碎装备,实现疫木的就地粉碎。为此,设计一种粉碎装备的履带底盘机构,采用液压劈砍技术预处理疫木... 针对松材线虫病对松树等树种的威胁、传统处理大径级疫木的方法存在运输困难、效率低、传播风险高以及粉碎效果差等问题,研发大径级疫木粉碎装备,实现疫木的就地粉碎。为此,设计一种粉碎装备的履带底盘机构,采用液压劈砍技术预处理疫木,并通过盘式削片机和锤式粉碎机粉碎木材。利用多体动学仿真软件进行仿真,模拟履带底盘在20°坡度、200 mm高、400 mm宽的垂直壁和200 mm深、400 mm宽的壕沟等复杂地形下的运行特性,分析运行过程中的平移加速度、垂向加速度及俯仰角等关键参数。履带底盘在20°坡度、200 mm高、400 mm宽的垂直壁和200 mm深、400 mm宽的壕沟等复杂地形下,表现出良好的稳定性和通过能力,关键参数均在合理范围内,运行过程中未出现履带脱链等异常现象。大径级疫木粉碎装备可实现定点粉碎,为疫木粉碎和履带底盘设计提供思路和技术支持。 展开更多
关键词 林业机械 大径级疫木 粉碎装备 履带底盘 动力学仿真
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自走式灌木平茬机设计与试验 被引量：25
15
作者 刘志刚 王德成 +3 位作者 郝兴玉 刘贵林 张宁 王志军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期95-98,94,共5页
针对我国西部地区沙生灌木平茬复壮工作迫切,人工平茬难、劳动强度大、效率低等问题,以及为荒漠化防治实现机械化技术,设计了具有铰接式车体机构的自走式灌木平茬机,实现扭腰式扇面摆动切割作业。提出了人工操纵与机具自适应仿形相结合... 针对我国西部地区沙生灌木平茬复壮工作迫切,人工平茬难、劳动强度大、效率低等问题,以及为荒漠化防治实现机械化技术,设计了具有铰接式车体机构的自走式灌木平茬机,实现扭腰式扇面摆动切割作业。提出了人工操纵与机具自适应仿形相结合的纵横向仿形收割沙生灌木方法,并对柠条、沙柳进行了收割试验。试验结果为:柠条漏割损失率小于等于0.8%,割茬破损率为2.9%;沙柳漏割损失率小于等于0.8%,割茬破损率为2.5%,割茬高度小于等于7 cm,整机可靠性系数98.5%,生产率3 t/h。 展开更多
关键词 灌木平茬机 切割 沙生灌木 设计 试验
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基于计算机视觉的立木枝干直径自动测量方法 被引量：16
16
作者 阚江明 李文彬 孙仁山 《北京林业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期5-9,共5页
立木枝干直径是智能型立木整枝机器人工作的重要工作参数.该文提出了一种基于计算机视觉原理的立木枝干自动测量方法.该方法利用已知大小的标定尺简化无线性畸变CCD摄像机标定过程.首先,将标定尺与被测立木紧贴在一起并通过CCD摄像机获... 立木枝干直径是智能型立木整枝机器人工作的重要工作参数.该文提出了一种基于计算机视觉原理的立木枝干自动测量方法.该方法利用已知大小的标定尺简化无线性畸变CCD摄像机标定过程.首先,将标定尺与被测立木紧贴在一起并通过CCD摄像机获取它们的图像;其次,从图像中通过二次模板匹配方法检测标定尺并统计标定尺像素数;然后,计算出图像每一个像素代表的实际尺寸;第四,通过立木枝杈点检测分离出树干和树枝;最后,将统计立木枝干直径的像素数与每一个像素代表的实际尺寸相乘就可以很容易地计算立木枝干直径.该文测量了12组立木枝干的直径,平均绝对误差为0.67 cm,平均相对误差为1.9%.实验结果表明,计算机视觉的立木枝干直径自动测量方法能够比较精确地解决智能型立木整枝机器人中的立木枝干自动测量问题,但是该方法在进行复杂背景立木枝干直径测量时精度需要进一步提高. 展开更多
关键词 计算机视觉 模板匹配 自动测量 立木
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土壤条件对挖坑机动态力学参数的影响 被引量：10
17
作者 刘会敏 茅也冰 王乃康 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期64-69,共6页
为研究土壤条件 (土壤类型、土壤湿度、土壤硬度 )对挖坑机动态力学参数 (扭矩、进给阻力 )的影响 .该试验采用模拟生产条件的方法 ,在自行研制的试验台上实现动态实时记录 .通过数据分析 ,得出各影响因素与钻头动态力学参数间的数学关... 为研究土壤条件 (土壤类型、土壤湿度、土壤硬度 )对挖坑机动态力学参数 (扭矩、进给阻力 )的影响 .该试验采用模拟生产条件的方法 ,在自行研制的试验台上实现动态实时记录 .通过数据分析 ,得出各影响因素与钻头动态力学参数间的数学关系 ,做出曲线拟合方程 ,从而找到最佳值 ,为挖坑机的设计、选择及运用 ,提供理论依据 . 展开更多
关键词 挖坑机 动态力学参数 土壤类型 土壤湿度 土壤硬度
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立木枝杈点自动识别方法 被引量：9
18
作者 李文彬 阚江明 孙仁山 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期1-4,共4页
立木整枝机器人在整枝作业过程中需要实时自动识别立木枝杈点并计算出其相对空间位置关系.该文给出了一种适用于立木整枝机器人的立木枝杈点识别新方法.该方法首先使用数学形态学方法对图像进行二值化处理,然后对二值图像进行骨架化处理... 立木整枝机器人在整枝作业过程中需要实时自动识别立木枝杈点并计算出其相对空间位置关系.该文给出了一种适用于立木整枝机器人的立木枝杈点识别新方法.该方法首先使用数学形态学方法对图像进行二值化处理,然后对二值图像进行骨架化处理,最后将骨架化后的图像与一个3×3的全1矩阵构成的模板进行卷积运算;卷积结果大于给定阈值3的像素点就是枝杈点位置.实验证明,该方法能够比较准确地检测到立木图像枝杈点并计算出枝杈点的位置. 展开更多
关键词 立木 枝杈点 自动识别 数学形态学
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果园机械化修剪技术与装备研究进展
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作者 折震元 沈从举 +5 位作者 张展源 代亚猛 付威 张斌 孟祥金 张景 《农机化研究》 北大核心 2025年第11期285-292,共8页
我国是农业种植大国,其中水果产业已成为我国第三大种植业,种植面积和产量均居全球首位。机械化修剪技术是制约水果产业发展的主要瓶颈,受地形条件和种植模式影响,我国果园修剪机械化程度普遍偏低,随着产业结构的调整,果园机械化修剪技... 我国是农业种植大国,其中水果产业已成为我国第三大种植业,种植面积和产量均居全球首位。机械化修剪技术是制约水果产业发展的主要瓶颈,受地形条件和种植模式影响,我国果园修剪机械化程度普遍偏低,随着产业结构的调整,果园机械化修剪技术的发展水平将直接影响其经济效益。果园机械化修剪的重点是实现高效高质修剪,最终目标是实现果树自动化、智能化、无人化修剪。为此,阐述了我国果园种植情况现状与机械化修剪发展水平,将现有果园修剪方法分为人工单枝选择修剪、整株几何修剪和智能机器人修剪,归纳总结了国内外果园关键修剪技术与装备研究进展;并在此基础上,结合国内外果园种植模式分析我国果树的修剪特点,提出政府应大力支持和加大研发投入、推广宜机化果园种植模式、丰富修剪机械的功能并提高通用性、推广专业机械化修剪服务模式和大力发展智能修剪技术装备等5方面的建议,以期促进我国果园机械化修剪水平,为果树修剪机械化发展提供参考。 展开更多
关键词 果园 果树修剪 修剪方式 剪枝效果
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锂电式多功能维修养护修剪机的研制与应用
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作者 杨瑞兵 程阳 +2 位作者 李亮亮 蒋玉佩 崔薇 《治黄科技信息》 2025年第6期22-23,共2页
1研究背景。随着经济的快速发展,环境生态保护越来越被重视。在黄河工程维修养护作业中,对于花草树木的修剪也成为维修养护工作的重中之重,由于林木品种多、管理线长,地形复杂分散,经常性的林木花草修剪管理工作给职工带来了烦琐的负担... 1研究背景。随着经济的快速发展,环境生态保护越来越被重视。在黄河工程维修养护作业中,对于花草树木的修剪也成为维修养护工作的重中之重,由于林木品种多、管理线长,地形复杂分散,经常性的林木花草修剪管理工作给职工带来了烦琐的负担。传统的修剪方法分为人工直接修剪和机械配合人工修剪两种:一是人工直接修剪需要登梯子作业,需3个人协同工作,效率较低,劳动强度大,费时费力,且安全性差;二是采用机械油锯配合人工修剪,仍需登梯子攀爬。 展开更多
关键词 研制 林木修剪 管理线 经济 应用 黄河工程
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