摘要：杂草去除是农业生产中不可避免的问题,因此设计了一种跨行自走式除草机器人,能够同时实现行间和株间除草,且行间除草的同时能够起到深松土壤的作用。通过曲柄摇杆机构实现除草刀的摆动,来避开农作物。利用EDEM软件对固定除草深度和速度下不同入土角度的除草过程进行仿真分析,结果表明:相同除草深度和速度下,除草刀具受力随着入土角度的增大而先减小后增大;行间除草刀具选取45°入土角为最优工作参数,株间除草刀具选取60°入土角为最优工作参数;通过仿真计算土壤蓬松度和土壤扰动系数,得到的结果是土壤蓬松度在10%~40%之间、土壤扰动系数大于50%,符合松土壤扰动效果的评价指标。

摘要：针对辣椒培育过程中会出现一定量劣苗影响穴盘苗一致性,且目前移栽机械自动化程度低、移栽效果不理想的问题,依照农艺要求规范设计了机-电-气一体的自动补苗机构控制系统。阐述了自动补苗机构工作原理和系统结构,结合传感器和执行器布局和剔补苗运行机制设计了补苗机构控制系统软件和硬件。参照移栽手工作要求,设计气路系统并进行相关计算。对45天辣椒幼苗进行移栽补苗试验,以水平移动速率、取苗深度、含水率为试验因子,剔苗成功率、移栽成功率为衡量指标,设计三因素三水平正交试验,结果表明:水平移栽速率对剔苗成功率和移栽成功率影响较小,移栽手运行平稳,剔苗成功率平均值为94%,移栽成功率为91.1%,表明自动补苗机构性能可靠。

摘要：压阻式薄膜压力传感器作为薄膜压力传感器的重要分支,具有灵敏度高、响应快、弹性好等优点,如何同时实现高灵敏度、宽工作范围、快速响应和快速回弹是未来所面临的挑战,而新型材料、结构设计、传感器制备方式及动态特性建模是高回弹性传感器研制的关键。本文归纳了基底及活性层材料制备及其相应单一微结构、仿生结构、皱褶结构的设计,同时阐述了高回弹性压阻式薄膜的制备技术,总结了薄膜压力传感器动态建模和动态补偿的方法,最后对薄膜压力传感器发展中的新需求做了展望。

摘要：为明确水氮一体化模式对不同品种辣椒栽培土壤理化性质的影响及其与产量的关系,采用二因素随机区组设计,设置2个品种处理(扬椒2号和扬椒5号)和2个水氮模式处理(传统水氮模式和水氮一体化模式),通过设施田间试验研究水氮一体化模式对辣椒生长、产量和土壤理化性质的影响。结果表明:与传统水氮模式(沟灌施氮)相比,水氮一体化模式(滴灌施氮)可提高辣椒初花期、盛花期、盛果期和成熟期株高、茎粗和叶面积,促进植株干物质积累,从而提高辣椒产量,扬椒2号产量的提高幅度(19.73%)大于扬椒5号(11.12%)。同时,水氮一体化模式可降低辣椒盛果期土壤容重(扬椒2号和扬椒5号分别降低6.62%和5.84%),提高土壤总孔隙度、含水量、铵态氮含量、硝态氮含量和pH值(扬椒2号和扬椒5号分别提高5.60%~10.81%和4.88%~8.56%),改善土壤理化性质,有利于提高辣椒产量。相关性和通径分析表明,辣椒产量与土壤容重呈显著负相关,与土壤总孔隙度、质量含水量、铵态氮含量和硝态氮含量呈显著正相关,其中土壤含水量和硝态氮含量分别是影响辣椒产量最重要的土壤理化性质。综上,水氮一体化模式通过改善土壤理化性质(主要提高土壤含水量和硝态氮含量)来促进植株生长,进而提高辣椒产量,且扬椒2号的提升效果大于扬椒5号。

摘要：针对设施蔬菜种植过程存在漏播、重播问题,设计基于卡尔曼滤波PID控制技术的精量排种器。分别对排种器关键组件和监测装置进行结构设计,建立传感器实时监测车速信号的控制系统,同时以不同作物株距值共同作为控制依据,补偿融合卡尔曼滤波的PID控制方法,通过调控电机保持转速的稳定性,从而实现精量播种。仿真结果表明:卡尔曼滤波的引入,对噪声干扰起到良好抑制作用,可提高系统稳定性。以排种盘转速和行走速度为变量,以株距合格率、重播率、漏播率和株距变异系数为指标,进行两因素五水平的二次回归正交旋转组合试验。台架试验表明:在不同车速下,株距变异系数均在规定的≤35%指标范围内,排种盘转速为10 r/min,行走速度为1.6 km/h时,株距合格率为95.9%,重播率为2.9%,漏播率为1.9%,株距变异系数为12.1%,满足设施蔬菜的精量播种要求。

摘要：职业系谱可以成为专业人才培养目标确立的依据、专业人才培养方案制定的依据以及教学的载体。通过阐述职业系谱的概念,以及职业系谱与专业建设的关系,以动漫设计与制作专业为例,分析"职业系谱"在该专业建设中的应用。

摘要：为了满足篱架型黄瓜施药作业的高效化、无人化和智能化的需求,基于模糊PID理论,研制了温室履带式智能施药机器人,分析了不同速度对施药机器人行走和施药作业的影响。施药机器人主要由主控制器、驱动控制系统、施药系统和云监测系统4部分组成,可实现施药机器人自主导航、行驶路径的快速纠偏和自动施药。施药过程中,行走偏差、施药次数和施药量等数据在OneNET云端显示,具有远程云端监测功能。试验结果表明:①较之常规PID控制算法,本设计具有更为快速的导航纠偏能力,能够保证机器人运行时的稳定性和路径跟踪的有效性;②行驶速度低于0.6m/s时,机器人施药雾滴的沉积密度与覆盖率能够满足施药要求。研究结果可为施药机器人温室行走稳定性和黄瓜施药自动化提供技术支撑。

摘要：为解决家禽散养模式中饲喂投料环节劳动力需求大、饲喂投料不精准等问题,试验设计并研制散养家禽农场自主投料机器人,该投料机器人由三部分系统组成,分别为投料执行系统、导航避障系统和动力系统。投料执行系统通过机器视觉模块识别并定位饲料桶口位置,再通过多级螺旋输送联动机构进行饲料定量输送;导航避障系统配备Velodyne16线激光雷达和九轴IMU,用于构建地图和路径规划,并且在导航过程中能实时避障;针对投料机器人底盘的结构,构建单舵轮底盘的运动模型并提出控制方法。初步应用试验显示:研制的投料机器人可以完成自主导航并以较高的定位精度到达饲料桶旁,投料执行模块能顺利完成投料任务,并且饲料投放量误差小于1%。表明研制的投料机器人能够提高家禽饲喂投料效率和投料精准性,有效减少劳动力的投入,为散养家禽养殖场提供设备支持。

摘要：为有效解决现阶段生物质炭化设备存在的炭产率低、炭品质差、余气不能循环利用而污染环境、副产物不能有效分离等问题,设计并研制了一套废气自循环生物质炭化装备,对其炭化炉主体、加热系统、焦油回收装置、余气循环装置、温度压力监控系统分别进行了详细设计和参数确定,并以炭化炉主体和焦油回收装置为加热和冷却对象,采用有限元方法对其进行传热性能研究,最后对其进行了炭化试验研究。结果表明:生物质炭化装备能够满足制炭、副产物回收、废气循环利用、工艺参数精确控制等要求;炉体门框上部温度分布不均,其余炉体内部温度分布均匀,温度梯度平缓,可对生物质进行均匀加热;焦油回收装置在三级冷却水进口流速分别为0.045、0.03、0.015 m/s时,冷却温降分别为:271、111、61℃,烟气温度从500℃降温到50℃,冷却效果显著,并可对挥发分中的焦油和木醋液进行分离;影响炭产率、热值、能源得率的因素顺序为:炭化终温>保温时间>升温速率。炭产率与能源得率呈正相关,而两者又与热值成负相关。炭化条件在升温速率3℃/min、炭化终温450℃、保温时间3 h工况下较好,在此条件下的炭得率为54.2%,热值为25 767 k J/kg,能源得率为84.8%。

摘要：针对水田慈姑蚜虫虫害防治的低量定向施药需求,在对水田环境、慈姑植株特性以及慈姑蚜虫防治等调研的基础上,设计了水田慈姑植保无人机施药装置。利用有限元软件进行四旋翼植保无人机旋翼下风场和施药场数值模拟,并对平台进行不同工况的喷雾试验研究。结果表明:悬停高度提高,旋翼下流场强度分布层次丰富,更容易产生雾滴偏移;飞行速度降低,来流造成的雾滴飘移减小;喷头流量为20mL/min、压力增加达到0.07MPa时,喷头雾化达到最佳工况。无人机高度降低,喷洒雾滴附着率增加,无人机速度降低,喷洒雾滴附着率增加。因此,低空低速条件下雾滴叶片附着率更高、施药效果更佳,可实现可靠高效的慈姑病虫害防治。