中国农机化学报

2024年09期

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连续铺放自走式大葱联合收获机设计与试验 摘要：为实现山东省济南市章丘区大葱机械化联合收获作业，研究履带底盘、限深挖掘、振动松土、清土排土、柔性夹持输送、横向铺放及驱动系统等关键技术，研发一种适应章丘大葱生物性状特点和种植模式的连续铺放自走式大葱联合收获机。该机可以一次性完成单行大...
玉米精量播种机排种器关键部件延寿降本优化研究 摘要：为合理优化玉米精量播种机关键部件结构，延长机具使用寿命，降低维修成本，以排种器中关键部件支撑盘为研究对象，对其尺寸参数进行设计，通过有限元法分析其静力学特性、固有频率及振型特征。以支撑盘前两阶模态固有频率为指标，以支撑盘外边缘直径、支...
影响制种玉米机械化去雄的农艺因子 摘要：研究不同农艺因子对制种玉米机械化去雄的影响，为制种玉米生产标准化和全面推进制种玉米机械化去雄技术提供技术依据。选取4个代表性品种原种，根据农艺要求和种植模式，每个品种设置1个种植区，每个种植区分设不同种子分级处理、不同播种时间、不同播...
水稻育秧泥浆机设计与试验 摘要：针对目前市面上水稻育秧营养土短缺的现象，设计一种泥浆机处理水田泥浆，处理后的泥浆可作为天然的营养土载体。建立泥浆泵的运动学数学模型，研究分析泥浆泵转子运动轨迹及规律，即泥浆泵转子截面圆心做直线运动，转子表面点的运动轨迹为在平面上呈现出...
履带自走式青毛豆收获机研制与试验 摘要：针对目前我国缺乏青毛豆收获机械且国外机型整机结构复杂、价格昂贵的问题，为提高青毛豆机械化收获效率和采净率，降低破损率和含杂率，设计研制一款履带自走式青毛豆收获机。阐述收获机整机结构和工作原理，采用全液压驱动，对液压系统、采摘机构、清选...
立体错位水培生菜自动收获装置设计与试验 摘要：立体错位栽培架系统可以提高单位面积栽培株数，是一种新型的栽培系统，定植杯模式是该系统种植生菜的主要栽培方式。在水培生菜栽培过程中，存在着人工收获效率低，劳动强度高等问题，通过设计一种定植杯种植模式下的生菜自动收获装置，结合实际生产环节...
基于作物生长回归曲线的NFT变距机构优化设计 摘要：NFT（Nutrient Film Technique）栽培模式是叶菜类作物工厂化的常用技术手段，其可大大提高作物的产量与品质，但定植期间仍需大量人工，效率低。基于奶油生菜的生长趋势线，设计一种自动递进变距机构，通过MATLAB分析，...

设施猪场悬挂式轨道巡检机器人设计与试验 摘要：为解决猪场传统巡检方式成本高、效率差、智能化水平低等问题，以中小型规模设施猪场结构特点为依据，提出基于悬挂轨道的巡检方案，设计一种悬挂式智能巡检机器人，开发适用于典型猪场环境的巡检机器人运动控制系统和上位机软件，并进行现场测试。结果表...
农用无人机施药技术应用研究现状 摘要：无人机施药作为一种新型施药技术，与传统施药相比作业效率高、环保、时效性强、成本低，且不会对作物和土壤造成物理损害，已广泛应用于大田作物。综述国内外农用无人机发展现状及其快速发展的原因，阐述农用无人机在玉米、水稻、小麦、棉花上的应用。分...
设施农业臭氧杀菌闭环控制系统设计与试验 摘要：为更好地解决设施栽培过程中出现的病虫害问题，设计一款面向设施农业的臭氧杀菌闭环控制系统。该系统以STM32F103C8T6单片机为核心，由臭氧发生器、高速风机、臭氧浓度传感器、计时器和报警器组成闭环控制系统。当系统信号采集模块检测到设...
卧式有机肥撒施机改进设计与试验 摘要：常作为基肥的固态有机肥，具有施用量大、流动性差、易结拱等特点，采用卧式有机肥撒施机施肥，存在输肥功耗大、施肥均匀性差等问题。对卧式有机肥撒施机进行改进设计，在肥料出口处增设钉齿式输肥破碎辊、减压挡板和撞击导板，以减小输肥功耗提高施肥均...

基于改进Mask R-CNN的青菜杂质检测研究 摘要：绿叶蔬菜的智能包装加工是实现绿叶蔬菜智能化生产、降低生产成本的重要部分，对绿叶蔬菜在包装加工时的杂质检测是其重要前提。以青菜为研究对象，提出一种基于Mask R-CNN的青菜杂质检测模型。首先采集标注掺杂枯树叶、枯菜叶和碎纸片3种常见...
秸秆揉碎机转子静力学特性分析与轻量优化 摘要：为解决目前秸秆揉碎机能耗高、效率低的问题，对其关键部件转子结构进行设计与计算；采用离散元法与有限元法耦合的方法对转子受载工况下的应力应变进行分析，基于静力学计算结果，在保持转子最大刚度前提下对其拓扑优化；对优化后的转子振动特性分析，确...
基于颜色分割和PSO-RELM算法的花生种子筛选研究 摘要：针对花生种子人工筛选存在工作量大、效率低等的问题，提出一种基于颜色分割和改进ELM的花生种子筛选算法。根据花生图像的聚类特性，采用限定RGB和HSV颜色空间中颜色范围的方法对花生图像进行颜色分割，获取花生种子图像目标区域。采用颜色、形...
条斑紫菜育苗贝壳清洗装置设计与试验 摘要：针对我国紫菜育苗贝壳清洗仍采用人工洗刷的问题，在前期研究的紫菜育苗用贝壳自动化清洗系统的基础上，对其中的清洗装置进行结构参数和工作参数优化，通过理论计算分析，确定喷管上喷头的数量、喷管的安装高度和喷管转角范围，并对清洗装置的工作参数进...
种子破损率快速检测方法研究 摘要：旋耕播种机推广鉴定时，需要人工检测种子的破损率。为提高检测效率，以小麦种子为例，对种子破损率快速检测方法进行研究。设计种子破损率自动检测平台，可一次性采集50 g小麦种子图像，基于图像处理技术和机器学习方法，提取小麦种子图像13个形状...
基于改进轻量化EfficientNet-V2模型的小麦种子分类 摘要：小麦种子常混有燕麦、大麦等其他种子，如何分类足够纯度的种子是一个重要问题。为解决种子纯度问题，提出一种基于改进的EfficientNet-V2模型的种子分类方法，将其命名为CA-EfficientNet-V2_xs。首先，通过购买常用...
微波真空干燥技术研究进展 摘要：微波真空干燥相较于其他干燥方式具有效率快、质量高等优势，更适合果蔬产品的干燥加工生产。通过对微波真空干燥技术的国内外现状进行系统的总结和评述，详细介绍微波真空干燥机械的研究现状及其应用特点，并总结相关的微波真空干燥特性及动力学模型。在...
莱菔子离散元仿真模型参数标定与试验验证 摘要：针对莱菔子在排种器离散元仿真时所需要的物性参数缺乏的问题，对莱菔子物性参数进行测量及仿真模型参数的标定。以莱菔子为研究对象，测定莱菔子的质量、体积、密度、泊松比、剪切模量、静摩擦系数、滚动摩擦系数、碰撞恢复系数。利用Plackett-...

基于声音深度学习的发动机失火故障诊断 摘要：构建基于深度学习的轻量级卷积神经网络实现发动机声音信号的失火故障检测。运用计算机的麦克风阵列记录发动机不同转速下的正常状态、一缸失火状态、二缸失火状态的声音信号。将声音信号转换成时频图像应用于卷积网络模型的训练、验证和测试。声音时频图...
丘陵山地拖拉机坡地自适应控制系统仿真分析与试验 摘要：针对丘陵山地地形复杂、耕作阻力波动大等问题，基于研制的新型丘陵山地拖拉机及三点悬挂式后悬挂机构，设计坡地自适应控制系统。对位姿调整机构的调整原理进行分析，得出左右悬挂点距车身基准面的距离与地面坡度的函数关系；设计横向位姿调整液压系统，...
基于自适应阈值优化的插电并联式混合动力拖拉机节能控制研究 摘要：为最大限度发挥电能在作业过程中的优势，以插电并联式混合动力拖拉机为研究对象，采用滚动优化的思想，提出基于时间窗口的自适应阈值优化混合动力拖拉机节能控制策略。搭建插电并联式混动拖拉机驱动系统模型，制订拖拉机多种能源模式切换策略，对关键阈...
丘陵山地拖拉机悬挂液压集成阀块结构参数设计及优化 摘要：液压集成阀块作为丘陵山地拖拉机液压系统的重要组成部分，可减少液压元件之间连接管的数量，对解决因油管连接而引起的油液泄露问题具有重要意义。针对丘陵山地拖拉机电液悬挂系统工作性能要求，设计一组用于悬挂系统姿态调节的液压集成阀块，对其主要结...
柴油机喷孔内流动及射流初始破碎过程研究 摘要：为研究喷孔内燃油流动特性与近孔区射流初始破碎的过程及影响因素，搭建柴油机燃油喷射雾化的可视化试验平台，采用高速可控闪光摄影及显微成像技术，同时，基于计算流体力学（CFD）软件OpenFOAM、大涡模拟LES （Large Eddy S...
单轨式运输机牵引鞍座随机振动与疲劳寿命分析 摘要：近年来，我国成熟单轨式运输机普遍采用铰接于轨道的工作模式，存在无法随时拆卸、使用地点受限的问题。为明确优化后牵引鞍座对轻量化自走输运车作业适用性及疲劳寿命，开展牵引鞍座随机振动疲劳寿命仿真分析试验。以单轨式运输机牵引鞍座为研究对象，建...

基于图像与深度信息融合的西梅果实识别定位方法 摘要：为实现西梅采摘机器人在复杂自然生长环境下对西梅果实的快速、准确识别定位，提出一种基于图像与深度信息融合的西梅果实识别定位方法。首先采集西梅图像，并通过数据增强建立阴天、沙尘等环境和不同角度下的西梅图像数据集，然后利用彩色图像基于YOL...
丘陵山地果园行间运输车自动跟随系统研究 摘要：针对当前丘陵山地地区果园机械智能化程度低、采摘和运输过程效率低的问题，设计一种基于自研履带式运输车的自动跟随方法，采用基于AOA（入射方向角）的定位原理，利用UWB双基站定位技术，由两基站接收电子标签信号，获得其方向角。并通过扩展卡尔...
基于卷积神经网络干瘪核桃X射线图像判别 摘要：核桃内部品质良莠不齐会使其市场利润降低，现有检测方式不仅劳动成本高，效率低，且无法对核桃内部干瘪程度进行判别，因此，迫切需要一种无损、快速、准确的检测方式及判别方法。采用X射线技术获取核桃内部图像，采用图像处理软件Photoshop对...
基于改进YOLOv4的蔗种坏芽识别方法研究 摘要：为实现蔗种切种机构对坏芽蔗种实时检测剔除，提出一种基于改进YOLOv4的蔗种坏芽快速识别方法。通过在YOLOv4主干网络添加轻量的注意力模块（CBAM），以增强网络提取蔗芽特征能力，降低背景噪声对蔗芽识别精度的影响；并利用K-mean...
电容式谷物水分传感器探头设计与试验 摘要：针对谷物水分传感器安装困难的问题，基于边缘电容效应设计一种同心圆平面电容式水分传感器探头。通过建立仿真模型，分析可行性，并通过试验研究探头结构变化对探头测量灵敏度和测量范围的影响，最终确定探头尺寸结果的最优组合。当电极的极间距与宽度的...
一种轮式采花机器人设计 摘要：针对黄蜀葵花朵特定采收的时间和人工采摘效率过低的问题，为实现各类花朵采摘机械化和智能化的需求，以黄蜀葵花朵为例并结合其生长特性，设计一种轮式采花机器人。采用工控机和嵌入式微控制器作为采花机器人的主控系统，执行机构采用电力驱动，以蓄电池...
基于无人机遥感的大豆倒伏识别研究 摘要：为快速识别大豆倒伏情况，准确提取大豆倒伏面积，提出基于无人机遥感技术的方法对大豆倒伏情况进行判断。采用无人机获取大豆鼓粒期冠层可见光（RGB）图像及数字表面模型（DSM）图像，提取可见光波段信息并构建过绿植被指数（EXG）图像，将3类...
基于Mask R-CNN的复杂环境下辣椒识别方法研究 摘要：针对辣椒采摘机器人在真实场景中辣椒簇状、粘连和光照不均导致无法精准采摘辣椒的问题，提出一种基于Mask R-CNN实例分割网络模型的辣椒识别方法。以真实场景下的辣椒为研究对象，采集自然生长的辣椒图像4 496张，对其中的4 000张进...

基于改进YOLOv8n模型的多品种葡萄簇检测方法 摘要：葡萄簇目标的精准检测是实现估产、采摘等作业的前提，现有方法难以实现多品种葡萄簇的轻量化精准检测。为提高复杂自然场景下多品种葡萄簇检测准确性、鲁棒性与泛化性，提出一种基于改进YOLOv8n模型的多品种葡萄簇检测模型ESIC-YOLOv8...
基于轻量化Transformer的农作物检测机器人路径规划 摘要：为解决农作物检测机器人路径规划算法在复杂农田环境下精度低、速度慢等问题，设计轻量化Transformer模型，将其用于农作物检测机器人的路径规划任务中。采用余弦函数替代softmax计算，使得查询、键、值向量的计算可拆分，时间复杂度由...
基于混合改进麻雀搜索算法的农用移动机器人路径规划 摘要：针对目前农用移动机器人进行全局路径规划容易产生局部最优路径的不足，提出混合多策略改进麻雀搜索算法的移动机器人路径规划算法。首先，为提升麻雀搜索算法的寻优能力，引入偶对称无限折叠混沌序列、螺旋式搜索发现者更新、多重学习追随者更新机制对传...
基于无人驾驶小麦收割机立体视觉感知系统 摘要：针对小麦收割机在农场无人驾驶作业时无法实现动态障碍的实时避障，无人驾驶技术安全性低等问题，设计一种基于立体视觉与深度学习相结合的无人驾驶立体视觉感知系统。首先使用立体视觉相机采集左右目灰度图像，通过图像中像素位置的视差以及立体视觉成像...
基于改进YOLOv5s的自然环境下油桃成熟度检测方法 摘要：成熟度是影响水果产量和品质的关键因素，为实现对自然环境下油桃成熟度的高效检测，提出一种改进YOLOv5s模型的检测方法。首先，将原始模型颈部的特征金字塔结构替换成BiS特征金字塔结构，从而提高模型对成熟度特征的融合和提取能力；然后，利...
基于YOLOv4的水下海参检测与计数算法 摘要：针对智慧水产养殖中海参自动采捕和高效计量应用需求，提出一种基于YOLOv4的水下海参检测与计数算法。该算法利用暗通道先验算法对数据集进行预处理，增强图像数据的可检测性；采用迁移学习方法训练YOLOv4网络，并用Swish函数替换骨干网...
轻量化YOLO模型在农作物微小病虫害检测中的应用研究 摘要：针对农作物病虫害检测中早期微小病虫害变化目标识别准确率不高的问题，提出一种轻量化农作物微小病虫害检测算法YOLO-MobileNet-CBAM。该算法采用MobileNetV3轻量级卷积模块替换YOLOv5s的主干提取网络来降低参数运...
基于层间特征蒸馏网络的作物叶片病害检测 摘要：针对现有农作物叶片病害检测方法对有限标注样本利用不充分，导致模型识别精度不高、泛化性不强的问题，提出一种基于层间特征蒸馏网络的作物叶片病害检测方法。该方法采用支持分支和查询分支相互监督的元学习网络结构，首先，利用一组共享权重的特征提取...

尾菜沼液配比对土壤质量及花椰菜产量和品质影响 摘要：为探讨尾菜沼液（以下简称“沼液”）施用浓度对土壤养分、花椰菜产量和品质的影响，并确定适合花椰菜生长的最佳沼液浓度，实现沼液资源化应用，以“兴隆玉秀”为供试花椰菜品种，清水沟灌为对照（CK），设置6个沼液浓度梯度，即沼液原液分别稀释3（...
农田沙化土壤改良机设计及其搅拌效果数值模拟 摘要：土壤沙化问题是目前我国制约农业发展的因素之一。设计一款农田沙化土壤改良机，利用SolidWorks建立其整机模型，针对其关键部件搅拌筒建立离散元模型，并使用EDEM软件进行离散元分析，以搅拌轴旋转速度、旋转方向和搅拌时长为试验因素，以...
复杂灌溉区悬浮自洁式泵前过滤器优化设计研究 摘要：针对灌溉区复杂的水质环境导致泵前滤网频繁堵塞需要耗费大量的人力财力等问题，设计一种自动清洗的泵前过滤器。通过滤网出水口压差∆P大于预设压差P作为自动清洗装置控制开启条件，对滤网工作流场进行数学分析，得到控制体体积Q和包围流体的表面积S...

我国农业绿色低碳化发展研究态势分析 摘要：农业绿色低碳化发展是新形势下我国农业转型升级的重要方向。以中国知网（CNKI）数据库收录的2002—2022年有关“农业绿色低碳化发展”主题的820篇文献，利用CiteSpace软件绘制知识图谱，直观分析该主题的研究现状、热点及趋势。...
茶叶智能机械化采摘技术与装备研究进展 摘要：为实现茶叶的智能机械化采摘，以增产增量、节约成本、增加市场竞争力、满足数字农业农村的发展需求，围绕末端执行器、检测与定位、采摘顺序规划等限制茶叶采摘机械装备发展的关键技术展开综述，对研究现状进行阐述和分析，总结当前茶叶智能机械化采摘领...
基于专利分析的智能农机产业区域技术创新竞争力测度 摘要：基于智能农机产业相关高价值专利分析，对我国东、中、西部地区的智能农机产业技术创新竞争力进行综合测度。从技术创新规模积累、技术创新领域幅度、技术创新前沿度、产业技术创新链完整度和技术创新转移度等五个维度，构建智能农机产业技术创新竞争力测...
我国蚕桑生产机械化研究进展 摘要：栽桑养蚕是农业体系中重要的组成部分，机械化生产技术及装备成为目前关注的热点。介绍蚕桑产业的发展现状，列举家蚕饲育和制种环节的主要农艺及特点。总结桑园管理、家蚕饲育、蚕茧采收与分选、家蚕制种等方面的机械化研究进展。对蚕桑生产机械化发展进...
我国农业机械化对农民增收贡献率实证分析 摘要：在农业现代化和乡村振兴背景下，探究我国农业机械化与农民增收的关系具有重要现实意义。基于我国2000—2020年的相关统计数据，运用灰色关联分析法和改良的柯布—道格拉斯生产函数等方法，测算农业机械化对农民增收的贡献率。研究发现：各因素与...
数字嵌入、草地生态认知与牧民生计策略选择 摘要：数字乡村是乡村振兴的战略方向，数字信息技术逐渐成为提高认知的重要渠道，并促进牧民生计策略的转型。基于北疆草原牧区383份实地调研数据，运用Mlogit模型分析信息通讯技术嵌入强度对牧民生计策略的影响，并探讨草地生态认知的中介效应。研究...
播种监控技术研究现状与展望 摘要：播种监控是评价播种质量的重要手段，是实现播种智能化的关键技术，有利于降低人工劳动强度，提高农作物质量和产量。通过介绍影响播种质量的三个重要环节：排种器排种、漏播补种、播深控制国内外监控技术研究现状，重点分析机械机电式、光电传感式、电容...