摘要：为了实现椰糠基质有效氮含量的快速实时检测,基于漫反射光谱设计了椰糠基质有效氮近红外检测仪。该检测仪的硬件系统主要由前处理装置、气力输送装置、重力式沉降样品室、近红外光谱检测装置、样品回收装置和空气压缩机等组成。制备了不同有效氮含量的椰糠基质样本135个,采用研制的检测仪获取了样本原始光谱数据,并建立了椰糠基质有效氮含量的最优偏最小二乘回归预测模型,其校正集相关系数和验证集相关系数分别为0.973和0.965,校正集均方根误差和验证集均方根误差分别为14.025 mg/(100 g)和15.757 mg/(100 g),残差预测偏差为3.72。基于MFC开发工具,采用C/C++语言开发了检测仪硬件控制及实时检测分析软件界面,将建立的最优有效氮光谱预测模型移植到软件程序中,实现了椰糠基质有效氮近红外检测仪功能硬件控制及有效氮检测的一键式操作。试验验证结果表明,所研制仪器预测值与国标测量值相关系数为0.883,测试集均方根误差为18.605 mg/(100 g)。该检测仪实现了椰糠基质有效氮含量的快速实时检测,并且预测性能较好,可以满足快速评价椰糠基质养分的实际需求。

摘要：为实现小样本数据下的葡萄病害图像识别,基于迁移学习和数据增强技术,实现了葡萄叶部病害图像的精准分类。在ResNet50模型的基础上,保留了卷积层并设计了全新的全连接层。对葡萄病害数据集原图进行亮度变换、旋转、添加高斯噪声等操作,以扩充数据集,防止模型过拟合,且将数据集按1:4划分为验证集与训练集,训练模型的全连接层。试验结果表明:ResNet50模型对葡萄黑腐病叶、褐斑病叶、轮斑病叶及健康叶的平均识别准确率达97.87,比VGG16和VGG19模型分别高出4.02%和1.86%,分类效果优于其他模型;葡萄叶片黑腐病、褐斑病、轮斑病和健康的召回率分别为97%、96%、99%及99%,均在96%以上。由此表明,模型具有较好的鲁棒性和识别性能,可为果园自动化喷药提供技术参考。

摘要：采用插件程序设计、顺序和循环流程控制方法,以机械系统动力学分析软件ADAMS、三维参数化造型软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS为平台,提出了一种以动力学分析软件ADAMS为核心的自动化接口数据转换方法。利用软件的二次开发技术以及VC++语言开发了一套专用接口软件。最后通过东方红-1604型拖拉机转向机构的设计分析进行了仿真试验验证。试验证明,拖拉机轮胎的侧滑特性可用于描述拖拉机的转向性能,分析过程中所涉及的相关数据信息可以在ADAMS、Pro/E和ANSYS软件间自动无损传输。该方法可有效解决大型工程设计软件协同仿真过程中的数据信息自动传输问题,为复杂机械系统的设计分析提供了一种自动、高效而可靠的解决方案。

摘要：为实现自然环境下疏果前期毛桃目标的识别,提出了基于Faster R-CNN的毛桃目标识别方法,设计的网络由ResNet-50特征提取网络、区域生成网络和感兴趣区域子网组成,并以ResNet-50为基础网络,用来提取目标特征。工作时,区域生成网络依据ResNet-50提取的特征生成感兴趣区域,感兴趣区域子网依据目标特征和感兴趣区域进行毛桃的识别与定位;对图像进行扩增后,随机选取1920幅作为训练集、240幅作为验证集。用测试集中的240幅图像对模型进行测试,结果表明:目标识别方法能有效识别出自然环境下的毛桃目标,准确度为92.97%,误识率为7.03%,召回率为84.62%,平均检测速度为0.189s/幅,可实现疏果前期毛桃目标的识别,模型具有较好的鲁棒性和泛化能力。

摘要：基于多光谱成像技术设计了猪肉新鲜度的关联复合品质参数无损伤快速检测装置,包括硬件与软件设计。硬件系统由单片机控制单元、光源单元、图像采集单元、数据处理单元和LCM液晶显示单元组成,软件系统在ICCAVR开发环境下设计,采用C语言编程,包含图像采集模块、滤光片切换模块、LCM显示模块、与PC机通信模块等。经过软件与硬件系统调试、实验,该装置检测速度为每10 s检测一个样品,具备无损伤、快速检测的功能。

摘要：综述了果蔬采摘机器人的特点和国内外研究现状,介绍了几种典型的采摘机器人研究成果。分析了制约果蔬采摘机器人应用研究的因素:采摘效率和制造成本。指出了研究开发该类设备的关键技术:开放式的控制系统体系结构,智能化的目标果实识别与定位,以及机械本体的优化设计。

摘要：通过对车辆转向机构的尺寸和定位参数进行优化,能有效减小车辆转向机构的实际运动轨迹和理论运动轨迹间误差,进而有效改善车辆的操纵性能和提高转向安全性。该文研究了转向梯形机构的工作原理及其对车辆转向性能的影响,建立了转向梯形机构的非线性优化模型;然后引入越界检测函数改进传统粒子群优化算法,并给出了求解转向梯形机构非线性优化模型的方法;编制了改进粒子群算法的实现程序,并对3款不同车型的转向梯形机构进行了优化设计;最后选取3种不同智能算法分别对途乐GRX转向梯形机构进行多组优化试验。试验结果表明,改进粒子群算法的收敛速度快于传统粒子群算法和基于模拟退火的粒子群算法,求解精度略逊于基于模拟退火的粒子群算法,但仍能保证求解精度。

摘要：为了提高气流-激光技术在冷鲜肉品质检测方面的预测性能,该研究根据牛肉黏弹性与其品质的相关性,基于气流与多点激光技术研发了牛肉新鲜度检测装置。该装置硬件系统主要包括气流控制模块、位移信息采集模块、载物台升降模块和气室。基于该检测装置获取不同新鲜度牛肉样本的黏弹性信息,采用S-G卷积平滑(Savitzky-Golay smooth,S-G)、一阶导数处理(First derivative,FD)、一阶导数处理结合S-G卷积平滑(Savitzky-Golay smoothing after the first derivative pre-processing,FD+S-G)对样品黏弹性信息进行预处理,并测定牛肉新鲜度指标挥发性盐基总氮(Total Volatile Basic Nitrogen,TVB-N)含量,建立了牛肉TVB-N含量的较佳预测模型。模型验证集的相关系数与均方根误差分别为0.859和1.337 mg/100 g。基于QT应用程序开发框架设计完成了检测装置控制软件,并将预测模型植入软件内部,实现了该检测装置的一键式操作。为验证检测装置稳定性进行了外部验证试验,结果表明该检测装置预测值与国标测量参考值间相关系数为0.887,均方根误差为1.385 mg/100 g。该检测装置基于黏弹性原理实现了牛肉新鲜度的无损检测,预测性能较好,可以为肉品新鲜度检测提供参考。

摘要：以 U G、ADAMS等三维造型及运动学、动力学分析软件为平台 ,利用虚拟设计技术建立了行星摆线针轮减速机构的动力学虚拟样机模型。探讨了行星摆线针轮减速机物理约束机制的实现方法 ,建立了虚拟样机系统的力学模型 ,验证了样机的动态干涉情况 ,并对摆线针轮减速机构进行了动力学仿真分析 ,最后还进行了柱销与输出轴作用力的虚拟实验分析。仿真分析结果表明 ,提出的摆线针轮减速机虚拟样机建模正确 。

摘要：甘蔗剥叶元件是甘蔗联合收获机的关键易损部件,其结构尺寸是影响使用寿命的关键因素。为此,采用虚拟试验分析的方法,通过对甘蔗收获机剥叶机构剥叶元件工作过程中的受力分析,以ANSYS软件为平台建立了剥叶元件的有限元模型;按数值模拟正交试验原理,分析了剥叶元件排数、长度、宽度和厚度对其所受最大应力的影响,并对其形状尺寸参数进行了优化设计及生产验证。结果表明,剥叶元件外形尺寸为长度110mm、宽度16mm、厚度14mm,剥叶元件使用两排时,能显著降低剥叶元件承受的最大应力,并使甘蔗叶的剥净率较改进前提高了15%以上,剥叶元件的使用寿命较改进前提高了3倍左右。