摘要：针对鲜食苹果智能化高效采收需要,该研究设计了四臂并行采摘的“采-收-运”一体式机器人系统,以代替人工采收作业。以中国矮砧密植高纺锤果树为对象,根据树冠内果实空间分布特征,提出了四臂并行采摘执行部件的作业方式;建立了基于多任务深度卷积网络的果实可见区域识别模型,实现受遮挡果实离散区域语义分割及其归属关系的端到端判别;在此基础上,根据果实表面局部点云信息对其质心进行空间定位;提出了基于时间最优的四臂协同采摘任务规划方法,以实现机械臂对树冠内不同区域的高效遍历。最后在采摘机器人关键部件集成的基础上,在矮砧密植标准果园进行生产试验。试验结果表明,机器人对树冠内可见果实的识别率为92.94%,被识别果实中定位精度满足机器人采摘操作要求的比例为90.27%;机器人平均采摘效率为7.12 s/果,其中四臂协同采摘效率约为单臂采摘效率的1.96倍;对可见果实采摘成功率为82.00%,对树冠内全部果实的采收率为74.56%,枝叶遮挡干涉是造成采摘失败的主要原因。该研究可为鲜果智能化采摘模式的探索应用提供技术支撑。

摘要：针对TRIZ理论中矛盾问题的TRIZ解领域化问题,分析了现有的TRIZ解转化方法的工作原理。提出以技术进化树辅助TRIZ原理解领域化。以ENV模型为基础,建立了技术进化树对矛盾TRIZ解领域化引导关系模型,并阐述了技术进化树能够用以支持TRIZ解领域化过程的原理。总结技术进化树中技术进化路线的主要作用,用以支持技术目标与进化路线的关联。建立了基于技术进化树辅助的TRIZ理论矛盾问题分析及求解流程。以实例说明流程中包括问题建模、进化树构建、技术目标关联、TRIZ解领域化的匹配等技术的应用方法,并验证所提出的方法正确和有效。

摘要：为探讨无人机载高光谱空间尺度对大豆产量预测精度的影响,该文以山东嘉祥圣丰大豆为研究对象,设计以多旋翼无人机为平台搭载Cubert UHD185成像高光谱传感器的无人机遥感农情监测系统,获取了大豆多个生育期的无人机高光谱数据。首先,该研究利用盛荚期-始粒期(R4-R5期)的高光谱影像,由21个不同光谱空间尺度提取的高光谱数据构建植被指数,通过植被指数方差分析结果可知所选冠层植被指数与不同品种大豆植株的生长状况密切相关,但是不同空间尺度下的F值仍存在较为明显的差异;其次,采用偏最小二乘回归建立产量与不同空间尺度的植被指数之间的回归模型,通过模型方程估算精度的曲线变化趋势进一步将最优空间尺度面积确认至9.03~10.13 m2,即当采样空间尺度区域长、宽与小区总长、宽比例介于4.25:5和4.5:5时,所得到的冠层光谱能够尽可能准确地估测大豆产量,此时估算产量和实测产量呈极显著相关(相关系数r=0.811 7,参与建模的样本个数270)。该研究可为使用高、低空高光谱影像进行作物表型信息解析和估产提供参考。

摘要：针对传统往复锯锯齿下料机构,提出了一种新型的端曲面齿轮副弧形切割往复锯运动机构。利用端曲面齿轮副啮合及坐标变换原理,并结合机械原理、齿轮啮合理论与现代设计方法,建立了端曲面齿轮副-连杆复合运动机构的传动坐标系,推导了该复合机构的运动方程,分析了弧形切割往复锯复合运动机构的位移、速度和加速度等的影响及其变化规律。采用Solid Works和Adams软件,建立了弧形切割往复锯运动仿真模型,获得了该往复锯的仿真运动特性规律。搭建相应的实验台并进行测试,将理论仿真数据和实验结果分别与理论分析结果进行了对比分析,验证了端曲面齿轮副弧形切割往复锯机构的可行性。

摘要：以大田复杂背景下采集的小麦叶部病害图像为研究对象,为进一步分析小麦病害类别及程度,针对小麦叶片的几何形状特点,设计了一种基于数学形态学的小麦叶部图像预处理方法。该方法首先采用相位一致性模型进行边缘检测,然后将数学形态学中的闭运算、开运算、形态区域填充运算及形态面积开运算相结合,用于对复杂背景下混杂大量噪声的小麦叶部病害图像进行去噪、提取及重建。实验证明,该方法能有效地将图像中最突出的小麦单个叶片从复杂背景中提取出来,并能够保留原始病害图像中的病害细节信息,图像清晰完整,为作物病害的特征提取及分类识别研究提供了新的思路。

摘要：桩基式海洋废弃平台导管架拆除时,现有的排泥设备无法完成桩内水泥清理工作,在导管架拆除时就必须要先进行桩内水泥清理,而目前还没有成熟的钢桩内水泥清理设备。基于此,开展废弃海洋平台导管架钢桩内水泥清理技术研究,提出了一种海洋平台弃置拆除时桩内存在水泥情况的解决方法。在水泥清理装置的技术方案设计中包括整体结构设计、水下液压钻头系统设计、水下液压臂防扭转设计、水下推进系统设计、液压动力单元设计、控制系统设计等,同时进行了钻头选型分析、液压马达选型分析、液压缸选型分析。并使用Solidworks建立结构模型,在Ansys Workbench中进行结构有限元分析。通过技术研究,加工制作了一套钢桩内水泥清理设备原理样机,解决了在海洋平台废弃拆除时如何清理钢桩内存在的水泥的问题。

摘要：针对激光熔覆工业场景中对激光离焦量的高精度要求,提出了一种基于粒子群优化算法和天牛须搜索算法的智能组合算法,以最小化目标位姿误差为目标,设计组合算法的适应度公式。在组合算法中,引入机器人数学模型,通过粒子群优化算法求解符合精度要求的初步解,即机器人6个轴角的初值;再利用天牛须搜索算法,基于分块搜索的思路,将适应度分解为位置误差和姿态误差进行探索;同时做出动态惯性调整、自适应步长2个方面的改进策略,取组合适应度值最小的1组解输出,并作为机器人逆解的最优解。通过和单独的粒子群优化算法、天牛须搜索算法以及改进的差分进化算法的对比试验,表明组合算法在机器人运动学逆解方面具有收敛速度快和收敛精度较高的优势。

摘要：2016年4月鲲鹏-1B探空火箭在海南儋州台站发射.箭头与箭体分离之后,瞬间进入大章动运动状态,超出预期设计的技术指标范围.基于这种运动现象,分析了鲲鹏-1B头体分离后箭头章动可能的产生原因,建立了稀薄大气下准刚体箭头的姿态动力学方程,并通过数字仿真方法模拟了箭头的章动运动.与实际飞行姿态进行对比,得出了导致章动发散的主要原因,为后续探空火箭的设计提供理论参考.

摘要：分析了二级反渗透浓水的水质,阐述了二级反渗透浓水回用的技术方案和工艺流程.二级反渗透浓水经反渗透过滤、脱气塔和混床处理后,均达到设计指标——电导率≤1.5 μS/cm,pH值为6.5～7.5,ρ（钙＋镁）≤30 μg/L,ρ（总铁）≤100 μg/L,ρ（硅）≤50μg/L.

摘要：介绍了常用污泥脱水设备污泥离心机和隔膜式板框压滤机的工作原理及结构。根据实际工程情况对污泥离心机与隔膜式板框压滤机的特点进行了全面的对比,有助于设计人员更好地进行污泥处理设备的选型。