摘要：针对实际自然环境中果实被遮挡、环境光线变化等干扰因素以及传统视觉方法难以准确分割出农作物轮廓等问题,该研究以苹果为试验对象,提出一种基于改进BlendMask模型的实例分割与定位方法。该研究通过引入高分辨率网络HRNet,缓解了特征图在深层网络中分辨率下降的问题,同时,在融合掩码层中引入卷积注意力机制CBAM(convolutional block attention module),提高了实例掩码的质量,进而提升实例分割质量。该研究设计了一个高效抽取实例表面点云的算法,将实例掩码与深度图匹配以获取苹果目标实例的三维表面点云,并通过均匀下采样与统计滤波算法去除点云中的切向与离群噪声,再运用球体方程线性化形式的最小二乘法估计苹果在三维空间中的中心坐标,实现了苹果的中心定位。试验结果表明改进BlendMask的平均分割精度为96.65%,检测速度34.51帧/s,相较于原始BlendMask模型,准确率、召回率与平均精度分别提升5.48、1.25与6.59个百分点;相较于分割模型SparseInst、FastInst与PatchDCT,该模型在平均精度变化不大的情况下,检测速度分别提升6.11、3.84与20.08帧/s,该研究为苹果采摘机器人的视觉系统提供技术参考。

摘要：基于K-Means聚类分割算法、颜色空间转换和形态学特征,通过对辽沈地区广泛种植的玉米的面积、面积与周长比、短轴与长轴比、圆形与矩形及五种形态特征的分析,识别出玉米碎粒。同时,设计开发了一种基于同步带轮的玉米籽粒破碎率在线检测装置,用于玉米籽粒破碎率的在线检测与识别。研究结果:①利用K平均算法分割算法将图像分割为目标区域和背景区域;②利用K平均算法分割算法将图像分割为二值化图像,进一步对二值化图像采用形态闭运算填充目标区域的非连通区域,对目标区域进行统计分析,计算出形态特征;③通过多组试验,玉米籽粒破碎的识别率可达94%。

摘要：针对国内现有甘蔗收获机无法对割台高度实施自动控制的问题,设计了一种割台随动控制系统。系统由自重摆动式仿形机构、STM32控制器、位移传感器、上位机模组、按键模块、电磁阀及驱动模组组成。自重摆动式仿形机构与地面直接接触并保持贴附,实时检测收获作业时的地面起伏变化,同时可以依靠仿形机构外廓曲面减小收获机倒退时地面对自身关键部件的冲击。建立割台高度控制参数模型,运用PID控制算法,有效地实现收获机割台高度的精确控制,进一步提升了甘蔗收获机自动化水平和工作性能。田间试验结果表明,收获机在安装割台随动控制系统后,割台随地形起伏变化而变化,使破头率降低,平均破头率为21%,通过与人工控制收获试验对比,平均破头率下降18.5个百分点。

摘要：农业机械(农机)运动学模型的精度影响导航控制精度和稳定性,为提高农机路径跟踪控制器精度,提出了一种基于运动特性的农机导航控制器设计方法。该方法主要是对传统二轮车运动学模型建模方法进行改进,针对传统二轮车模型小角度近似替代(方向角等于横摆角)的缺点,采用加入侧偏角的方法优化农机运动学建模过程。采用相同的控制方法(状态反馈控制)和不同的运动学模型设计控制器进行对照实验。直线路径跟踪时,侧偏角对模型精度影响较小,引入侧偏角可以在一定程度上影响农机的跟踪精度;曲线路径跟踪时,侧偏角对方向角的变化影响较大,可以大幅影响路径跟踪精度。以安装有自动导航设备的拖拉机为实验平台进行实地实验,结果表明:直线行驶的最大横向误差平均值为0.0454 m,绝对平均误差平均值为0.0149 m,标准差平均值为0.0119 m;曲线行驶的最大横向误差平均值为0.1613 m,绝对平均误差平均值为0.0688 m,标准差平均值为0.0434 m;基于本文提出的优化模型设计的路径跟踪控制器对直线路径跟踪有一定提升,对曲线跟踪精度有大幅提升。

摘要：针对玉米籽粒收获时,损失率检测不准的问题,以压电薄膜作为敏感材料,设计了一种由冲击传感器、信号处理电路和安装装置等组成的玉米收获机籽粒清选损失监测装置,并采用支持向量机多分类算法提取玉米籽粒冲击信号,实现了玉米籽粒损失的实时监测。首先,在不同冲击角度和高度的试验条件下,对不同大小的玉米籽粒和杂余进行冲击信号的采集试验,提取冲击信号的主要特征。采用支持向量机多分类算法对模型进行训练,并在监测装置上实现实时分类。使用不同品种和含水率玉米对分类模型进行验证。然后,在不同风机转速和清选筛开度条件下,得到测试时间内传感器检测的籽粒数与总损失量之间的关系,并根据谷物流量值,计算得到实时的清选损失率。最后,将该监测装置安装在4YL-8型玉米联合收获机上进行田间试验。结果表明,该监测装置与人工检测相比,平均相对误差为12. 98%,可以为收获机的控制提供反馈信息。

摘要：本文就混凝土保护层厚度合理取值问题进行了详细探讨。对现行有关规范中规定不明确的混凝土保护层厚度，设计和施工中容易忽略的混凝土保护层厚度等提出了合理的取值方法，可供设计、施工以及修订有关规范时参考。

摘要：拖拉机定速巡航系统通过对拖拉机加速度的精确控制实现定速巡航功能,由于纵向动力学系统的非线性、道路坡度、拖拉机悬挂农机具导致的整车质量变动及风阻等外部干扰因素的存在,使得控制系统鲁棒性成为控制器设计的重点。本文基于模块化机理建模及实验数据的方法,建立了拖拉机纵向动力学模型,并在Simulink上建立了该模型,与实车平台进行对比,验证了该模型符合需求。针对拖拉机纵向动力传动系统非线性特点,采用逆模型方法线性化拖拉机纵向动力学模型,基于线性化模型,获取下层控制对象各工作点及各工况下频率响应特性数据,通过频率响应实验和最小二乘法辨识下层对象系统的传递函数。根据传递函数和纵向加速度响应的非线性特性,设计了滑模变结构控制器,仿真结果表明,与传统的PID控制相比,该控制器有效改善了系统对非线性特性及外界干扰的鲁棒性能。

摘要：采用蒙特卡罗方法对GdZnTe探测器的探测性能进行了模拟计算,结合能量沉积和能量响应曲线特性分析的方法,得到了CdZnTe探测器尺寸变化与入射光子能量和探测效率之间的相互关系,为探测器的设计、实验及应用提供了一定的参考。

摘要：流出物排放优化工作是我国法规标准规定的核电厂必须开展的工作,作为一项典型的综合性、复杂性的决策问题,多属性效用法在核电站流出物排放优化工作中已经得到了较广泛的应用。在使用多属性效用法开展核电厂流出物排放优化过程中,权重因子的合理取值直接决定了优化结果的合理性和有效性。本文将生态辐射影响作为一个影响要素引入到核电站液态流出物排放优化研究工作中,针对多家单位的相关专家,采用专家打分问卷调查的方式,开展了多属性效用法分析决策过程中多因素权重因子的调查工作,获得了最新的核电站流出物排放中关注要素的重要度变化情况。通过本研究所开展的专家打分问卷调查表明,生态辐射影响是当前无论在法规标准层面还是在社会关注层面均应进行考虑并开展研究的一项要素,当前核电站对公众和环境以及公众心理的影响关注度较前期显著提高。我国已开展的核电站流出物排放优化工作均是针对滨海核电厂开展的,本文对内陆核电厂和滨海核电厂的同步调查表明,两者在不同要素的权重因子存在较大差异,在后续的工作中需要重点关注。本研究所取得的成果可以为后续进一步开展沿海及内陆核电站流出物排放优化设计及科研工作提供技术基础。

摘要：在许多城市中,经常有一些位于建筑群之间或各个单位行政区域之间的小空地。这些小空地面积不小,但形状极不规则,所处位置及地形既不适宜商业建筑,又不适宜办公建筑,但对于住宅建筑却不失为一个理想的位置。然而这些空地常因其地形狭小,不被人们注意,长期荒废,实为可惜。下例所述的住宅方案,为如何合理利用这些小空地,提供了一个例子。