摘要：为探究不同振动参数组合对苹果采摘效果的影响,建立苹果树二级树枝振动力学模型,解析分析得到影响苹果脱落的主要因素为振动频率、振幅及夹持位置。测量苹果树形态特征并基于矮砧密植整形原理建立纺锤形苹果树三维模型,利用ANSYS软件对苹果树模型进行有限元仿真分析,仿真结果表明,振动频率4~8 Hz、振幅20~30 mm、夹持位置0.35l~0.65l(l为二级树枝长度)时,对果树损伤较小且苹果易脱落。设计四因素三水平振动采摘试验,以确定苹果树不同位置树枝最佳的振动参数组合,利用Design-Expert软件对试验数据进行分析和响应面优化,参数优化结果为:采摘苹果树上层苹果时,振动频率为5 Hz,振幅为28 mm,夹持位置为0.40l;采摘苹果树中层苹果时,振动频率为4 Hz,振幅为30 mm,夹持位置为0.43l;采摘苹果树下层苹果时,振动频率为8 Hz,振幅为20 mm,夹持位置为0.65l;通过验证试验得到苹果树上层、中层、下层摘净率为96.4%、94.8%、93.2%,与优化值相近,表明优化模型可靠。

摘要：针对长江中下游稻油轮作区水稻收获后留茬高、传统旋耕装置秸秆还田能力不足导致油菜成苗率不高等问题,该研究设计了一种基于联合收获机平台的覆秸式油菜联合播种机。为提高机具通过性,结合曲柄滑块机构运动原理,根据运动学分析对悬挂装置结构进行改进,增大后悬挂装置离地间隙;为实现秸秆覆盖还田,基于联合收获机脱粒装置结构特点增设秸秆粉碎侧抛装置,对秸秆粉碎和抛送过程开展动力学和运动学分析,确定了秸秆粉碎和铺放质量的影响因素。以机具前进速度、发动机动力输出转速为试验因素,以碎土率、厢面平整度、秸秆粉碎合格率和秸秆铺放均匀性为试验指标,开展单因素试验与二因素三水平中心复合试验,得到各因素对试验指标的影响规律及响应面模型。试验结果表明,前进速度和发动机动力输出转速对种床质量及秸秆粉碎铺放效果均影响显著(P<0.05),在前进速度2.89 km/h、发动机动力输出转速2210 r/min时碎土率为85.65%,厢面平整度为20.06 mm,秸秆粉碎合格率为90.31%,秸秆铺放均匀性为89.33%,机具作业效果较优。对优化后的作业参数进行圆整并开展验证试验,结果表明,在前进速度3 km/h、发动机动力输出转速2200 r/min时,碎土率为85.69%,厢面平整度为21.32 mm,秸秆粉碎合格率为89.35%,秸秆铺放均匀性为88.07%,与理论值的偏差分别为0.04个百分点、1.26 mm、0.96和1.26个百分点。研究结果可为油菜机械化播种和一机多用提供新思路。

摘要：为解决活体黄羽鸡表皮层黑色素分级方法成本高、效率低下、分级环境易受环境光干扰等问题,该研究探索一种基于ConvNeXt模型的黄羽鸡表皮层黑色素智能分级方法ConvNeXt-WPCA,用于实现活体黄羽鸡表皮层黑色素智能分级。ConvNeXt-WPCA模型通过以下3点改进提高模型对黄羽鸡黑色素的识别效果:1)针对黄羽鸡黑色素图像RGB三通道内黑色素信息分布不均衡问题,改变输入图片通道权重来增强模型对黑色素特征的提取能力;2)使用部分卷积代替深度可分离卷积,减少模型计算量和内存访问次数提高对计算资源的利用率;3)引入坐标注意力机制,引导模型关注黄羽鸡胸腹部及肛门附近皮肤提升模型精度。同时,该研究还设计一种双光源图像获取装置,分别在自然光和偏振光条件下拍摄黄羽鸡样本,以减小分级结果受环境光干扰的影响,并探索偏振光在黑色素分级任务中的应用潜力。结果表明ConvNeXt-WPCA模型相较标准ConvNeXt模型,针对自然光下黄羽鸡黑色素图像数据集分级准确率提升9.68个百分点,最终达到89.03%的识别准确率,针对偏振光下黄羽鸡黑色素图像数据集分级准确率提升15.26个百分点,最终达到98.87%的识别准确率。该研究证实基于偏振光条件获取的黄羽鸡表皮层黑色素图像分级效果优于自然光条件,提出的ConvNeXt-WPCA黄羽鸡表皮层黑色素分级方法识别准确率高,同时模型参数量及浮点计算量均有降低,为黄羽鸡表皮层黑色素智能分级实际应用提供了理论基础及技术支持。

摘要：针对马铃薯分段收获中,人工捡拾劳动强度大、效率低、成本高的问题,设计了一种自走式马铃薯捡拾装袋机。该自走式马铃薯捡拾装袋机能一次性完成马铃薯捡拾、薯土分离、除秧和装袋的工作。阐述了自走式马铃薯捡拾装袋机整体结构,并对捡拾装置、升运链装置、三级输送链装置、分拣台以及卸料装置等关键部件进行详细设计;运用DEM-MBD耦合的方法对马铃薯在两级输送链交接处的运动过程及受力情况进行分析;运用Box-Behnken试验方法,以漏薯率和伤薯率为评价指标,以整机前进速度、捡拾装置输送链线速度、升运链线速度、三级输送链线速度为试验因素,对该机工作参数进行四因素三水平试验,使用Design-Expert软件建立二次多项式回归模型。对回归模型进行优化后,绘制响应面,并得出该机最优工作参数。田间试验表明:当前进速度为0.70 m/s、捡拾装置输送链线速度为1.10 m/s、升运链线速度为1.20 m/s、三级输送链线速度为1.30 m/s时,漏薯率为2.82%,伤薯率为3.61%,满足马铃薯捡拾收获作业要求。

摘要：本试验旨在研究饲粮中添加不同水平双歧杆菌对脂多糖(LPS)应激雏鹅回肠损伤的缓解效果。选取288只1日龄江南白鹅公雏,随机分为6组,每组6个重复,每个重复8只。采用3×2两因素设计,两因素分别为双歧杆菌添加水平(分别添加0、300和600 mg/kg双歧杆菌冻干粉,有效活菌数为1.7×1010CFU/g)和LPS应激与否(腹腔注射LPS生理盐水溶液或生理盐水,LPS生理盐水溶液浓度为0.5 mg/mL)。试验期共28 d,分别于试验第15、17和19天对雏鹅进行1次腹腔注射,注射量均为1 mL/kg BW。结果表明:1)LPS应激显著提高了雏鹅血清中二胺氧化酶(DAO)活性和D-乳酸(D-LA)含量(P0.05)。4)LPS应激会造成雏鹅回肠上皮细胞严重损伤,胞质水肿明显,细胞核近似不规则椭圆形,高尔基体囊膜扩张,微绒毛出现整体结构损伤,细胞间紧密连接及中间连接结构模糊。饲粮中添加双歧杆菌通过诱导细胞自噬参与缓解上述现象,并且有助于保护线粒体结构,尤其以添加300 mg/kg双歧杆菌冻干粉可以明显缓解胞质水肿和粗面内质网扩张。综上所述,1~28日龄雏鹅LPS应激会对回肠及回肠上皮细胞造成损伤,致使MUC2分泌异常并增大肠道通透性。饲粮中添加双歧杆菌能通过促进MUC2分泌缓解回肠损伤并改善肠道通透性,并通过诱导细胞自噬参与缓解回肠上皮细胞损伤。在本试验条件下,饲粮中添加600 mg/kg双歧杆菌冻干粉未能取得更好的缓解效果,因此建议添加300 mg/kg。

摘要：针对勺链式大蒜播种机取种过程中常出现的漏种、重种问题,设计了一种多重扰动清种式大蒜单粒取种排种器。取种勺在充种阶段获取多粒蒜种,经多重扰动清种,最终取种勺内仅余1粒蒜种。本文以金乡蒜种为研究对象,阐述了排种器的工作原理,确定了排种器的各项参数和多重扰动装置的最佳安装位置。通过DEM-MBD耦合仿真试验,分析了倾斜角、取种勺线速度对充种成功率的影响,以及凹槽形状对单粒取种率的影响。运用Box-Behnken中心组合试验方法,以第2弧形突出部分坡度、倾斜角、取种勺线速度为试验因素,以单粒取种率和漏种率作为评价指标,开展了三因素三水平正交试验。利用Design-Expert 8.0.6数据分析软件,分析了各因素对单粒取种率与漏种率的影响,对试验因素进行优化,确定了多重扰动装置最佳结构参数。设计试验台对仿真结果进行验证,倾斜角、取种勺线速度分别为15°、0.07 m/s的条件下,通过调节多重扰动装置与取种勺凹槽顶端距离适配不同级别蒜种,当Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级蒜种距离分别为0、6.1、12.1 mm时,单粒取种成功率分别为92.2%、97.2%、95.6%,具有良好的取种性能。

摘要：丘陵山地地势复杂、地形多变,农机装备作业环境以倾斜角度较大的斜坡为主,传统农机装备在丘陵山区复杂地形下作业时效率低、稳定性差,甚至会出现侧倾、翻车等现象。本文从仿生机械设计角度出发,提出一种在丘陵山地复杂地形下能够自主实现位姿调平控制的轮腿式机器人平台,提升复杂地形下的作业稳定性和安全性。以昆虫后足为仿生机械设计对象,并结合多连杆机构原理,完成新型变行程轮腿机构及机器人平台的整体架构设计。采用D-H参数法分析了轮腿机构运动学特性,结果显示轮腿式机器人离地间隙最大调整量为574mm,具备较强的越障能力。在空间坐标系上定义轮腿式机器人空间姿态参数,推导得到机身姿态角与轮腿伸缩量之间的空间姿态模型,并设计了基于NSGA-Ⅱ的机身空间姿态逆解算法。基于空间姿态逆解算法构建了轮腿式机器人全向位姿调平位姿控制系统,包含机身调平控制器、“虚腿”补偿控制器和质心高度控制器,在复杂地形下行驶时能够控制轮腿式机器人俯仰角、侧倾角、接地力、质心高度等空间姿态参数,然后通过搭建的轮腿式机器人ADAMS-Matlab联合仿真模型完成了位姿控制系统算法仿真验证。在机器人样机上开展了离地间隙自动调整和机身全向位姿调平试验,试验结果表明,试验样机离地间隙最大调整量为574mm,同时在复杂地形下能够实现机身位姿全向自动调平,调平平均时间约为1.2s,调平平均误差为0.8°,位姿控制响应速度与调平精度能够满足实际工作要求。

摘要：本试验旨在探讨饲粮中添加丁酸梭菌(CB)对羔羊生长性能、屠宰性能及肉品质的影响。试验选取48只3月龄、体重[(22.82±1.67)kg]相近的杜泊×小尾寒羊杂交公羔,采用单因素试验设计,随机分为4组,每组12个重复。各组分别在基础饲粮中添加0(对照组)、5×10^(7)(LCB组)、5×10^(8)(MCB组)、5×10^(9)CFU/kg(HCB组)CB。预试期15 d,正试期60 d。结果表明:1)饲粮中添加CB有提高羔羊终末体重的趋势(P=0.060),并呈二次和线性升高(P<0.05);MCB、HCB组的平均日增重显著高于对照组(P<0.05),CB有降低羔羊料重比的趋势(P=0.070),并呈二次和线性降低(P<0.05)。2)饲粮中添加CB有提高羔羊胴体重的趋势(P=0.053),并呈线性和二次增加(P<0.05);MCB、HCB组的净肉重显著高于对照组(P<0.05);饲粮中添加CB后羔羊的眼肌面积呈线性升高(P<0.05)。3)饲粮中添加CB有降低羔羊背最长肌24 h亮度(b^(*))值的趋势(P=0.080),并且45 min b^(*)值呈线性降低的趋势(P=0.064);MCB、HCB组的背最长肌剪切力显著低于对照组(P<0.05),3个CB添加组的背最长肌失水率显著低于对照组(P<0.05)。4)HCB组背最长肌粗脂肪含量显著高于对照组(P<0.05)。综上所述,羔羊饲粮中添加适宜水平CB能提高生长性能、屠宰性能并改善肉品质。本试验中,饲粮中CB的适宜添加水平为5×10^(9)CFU/kg。

摘要：本试验旨在探讨饲粮中添加丁酸梭菌(CB)对羔羊消化代谢和血清生化指标的影响。选取3月龄、平均体重(22.82±1.67)kg的杜泊×小尾寒羊杂交公羔48只,采用单因素试验设计,随机分为4组,每组12个重复,每个重复1只羊。4个组在基础饲粮中分别添加0(对照组)、5×10^(7)(LCB组)、5×10^(8)(MCB组)、5×10^(9) CFU/kg(HCB组)的CB(活菌数≥5×10^(9) CFU/g)。预试期15 d,正试期60 d。正试期结束后,进行消化代谢试验,适应期5 d,取样期5 d。结果表明:1)与对照组相比,LCB、MCB和HCB组的中性洗涤纤维(NDF)表观消化率显著升高(P<0.05),HCB组的酸性洗涤纤维(ADF)表观消化率显著升高(P<0.05)。2)与对照组相比,MCB和HCB组的消化能显著升高(P<0.05),HCB组的总能消化率显著升高(P<0.05)。3)与对照组相比,MCB和HCB组的氮表观消化率显著升高(P<0.05),HCB组的沉积氮显著升高(P<0.05)。4)与对照组相比,MCB和HCB组的血清总胆固醇(TC)含量显著降低(P<0.05),HCB组的血清低密度脂蛋白(LDL)含量显著降低(P<0.05)。由此可见,饲粮中添加适宜水平的CB能提高羔羊消化代谢,并改善血清中脂质代谢指标。本试验条件下,饲粮中CB的适宜添加水平为5×10^(9) CFU/kg。

摘要：为提升秸秆深埋质量,针对秸秆深埋过程中秸秆捡拾效果差、输送方式单一、输送效率低、深埋率低等问题,提出一种直注式秸秆深埋还田方法,设计了直注式秸秆捡拾粉碎深埋机,阐述了整机结构和工作原理。对关键部件进行了设计分析,设计了无护圈式捡拾装置,分析了捡拾装置各个运动阶段与弹齿的运动轨迹,确定了4个运动阶段所对应的相位角;设计了以运秸螺旋输送器和运秸叶片为主的机械输送装置、以抛秸风叶和运秸导管为主的气力输送装置。对秸秆输送量进行分析,明确了运秸螺旋输送器结构参数,得出了运秸螺旋输送器最低转速;对运秸叶片和抛秸风叶进行了动力学分析,确定了运秸叶片和抛秸风叶结构,明晰了影响秸秆输送效果的关键因素为机具前进速度、运秸螺旋输送器转速、抛秸风叶转速、运秸叶片倾角和抛秸风叶倾角,并确定了影响因素范围。仿真试验结果表明,机具前进速度和运秸螺旋输送器转速存在交互作用,最佳作业参数:机具前进速度为3 km/h、运秸螺旋输送器转速为1200 r/min和抛秸风叶转速为1600 r/min。田间试验结果表明,平均秸秆捡拾率和平均深埋率分别为91.02%,90.03%;运秸导管出口处风速和作业扭矩分别为1.78~26.83 m/s、61.55~214.78 N·m,各工作部件运行稳定,满足秸秆深埋还田作业要求,为秸秆深埋还田机研发和改进提供了依据。