摘要：为在实际果园中实现果树的在线识别检测,设计一种基于机器视觉的果树靶标识别装置。首先提出一种应用在DSP端的在线果树靶标识别算法,用HSV色度分割法对图像背景进行分割,然后对分割后的树冠信息(白色像素占有率的数值变化规律)进行研判,设计横框和竖框两种识别算法,并设计一台搭载识别装置的移动小车进行田间试验。预试验发现光照度变化对识别效果的影响较小;选光照度为650 Lux开展进一步试验。结果表明,在车载速度分别为0.2 m/s、0.4 m/s和0.8 m/s时,横框识别算法的识别准确率分别为88%、84%、34%,识别准确率随小车速度的增大呈现递减规律,从摄像头对准靶标植株中心的时刻起,到系统判断出存在有效靶标植株时,产生0.4~0.8 s的检测延时。而相同条件下,竖框识别算法的识别准确率分别为88%、86%、84%,且识别延时较小(0.2~0.3 s)。竖框识别算法的优点是识别速度快、反馈的位置信息丰富,横框识别算法则能同步分析果树树冠轮廓的大小,根据两种算法得到的位置信息有利于进一步优化控制单棵植株的喷雾时间。

摘要：我国南方果园多处于山地,大型喷雾器械无法进入,为实现山地果园自动顺序喷药,设计了一种基于LoRa无线通信技术的管道自动顺序喷雾系统。系统以Stm32单片机为核心,在管网上部署了6个电磁阀控制节点,采用LoRa无线收发模块进行节点之间的通信,设计程序控制6个电磁阀依次按顺序打开,并可以通过手机APP远程开启系统。试验结果表明:当节点之间距离为250 m时,数据接收率为95%;系统通信距离远,数据接收率高,具有较高的可靠性,适合于山地果园中使用。

摘要：运用响应面分析方法,对添加香辛料调控发酵芥菜的工艺进行优化。通过单因素试验,从蒜、葱、姜、辣椒4种香辛料中确证蒜、葱、姜对于亚硝酸盐的良好调控作用和效果,即:蒜>葱>姜。运用二次旋转回归组合设计试验,以亚硝峰峰值为响应值,对3种香辛料混合添加调控发酵芥菜中的亚硝酸盐的工艺进行优化。结果表明:在蒜添加量1.75%,葱添加量4.65%,姜添加量4.3%时,香辛料对亚硝酸盐的调控作用最佳。

摘要：围绕智能制造背景下制造业对工业机器人专业人才培养以及教育教学提出的新要求,将建构主义理论融入中职工业机器人实训课程混合式教学。通过情境、协作和会话等要素对“线上+线下”混合式的教学过程进行设计,提出线上分层学习情境、线下安全—技术一体化教学情境、线上线下多元评价模式的构建,促进学生实现知识的意义建构和技能的有效掌握,让每位学生都能够发挥自己的最大潜能,提高实训课程教学质量。

摘要：针对香蕉机械化落梳过程中出现的自适应性差的问题,设计了基于恒力机构的可自适应环抱蕉茎插切式香蕉落梳装置,并对落梳装置的径向自适应性和转动自适应性进行了分析。采用两斜置压缩弹簧的结构,引入负刚度,再与正刚度的水平压缩弹簧并联组成恒力机构,提高了落梳刀具组对果轴粗细的径向自适应性,对恒力机构的力位移特性曲线和刚度位移特性曲线进行分析,并优选关键参数,得出斜置压缩弹簧的刚度系数k1=12N/mm,水平压缩弹簧的刚度系数k2=3N/mm,初始状态斜置压簧的倾斜角θ0=36.87°,恒力行程对应的落梳刀组包络圆直径范围为80~100mm,对应的恒力f=180N。在加载有扭簧的虎克铰链基础上设计了可释放两个转动自由度的落梳刀盘,根据测定的香蕉果轴弯曲度设置刀盘旋转角范围为±10°,根据建立的三维模型中的几何参数得出,落梳刀具末端的工作空间是一个半径为300mm的球面。对落梳刀具末端的柔度矩阵进行分析,结果显示,落梳刀盘旋转角为0°,即刀盘与机架上底面平行时线柔度最大,最大值为0.8182mm/N,落梳刀盘旋转角为10°时线柔度最小,最小值为0.77mm/N,说明落梳刀具末端的线柔度随刀盘旋转角的增大而减小。试验结果表明,梳柄切口符合试验指标的蕉梳占所有样本的81.25%,切口质量良好,该装置设计合理,且满足实际落梳作业的要求。

摘要：荔枝在收获季节依赖人工成串采收,但出口的荔枝要求分成单果,为了实现成串荔枝的去梗分离,设计了一种机械式荔枝去梗机,该去梗机利用梳振法将成串荔枝分成单果。使用当天采购的成串新鲜荔枝,分别对人工去梗和4种振动频率下的去梗机去梗进行分离效率试验,试验表明,振动频率20 Hz时,机械去梗效果最好,其去梗效率约为人工去梗的3倍,破损率低于6%。分别对人工去梗和去梗机去梗得到的荔枝果实进行损伤测试和贮藏保鲜试验,试验表明,机械去梗果实的弹性模量未出现明显变化,即分离过程中机器对果实造成的机械损伤不明显,人工去梗和20 Hz机械去梗得到的果实在保鲜过程中,褐变指数、失重率、可溶性固形物含量等参数在大部分节点差异无显著差性,所以机械去梗对果实的保鲜性能影响较小。

摘要：【目的】探明龙眼单株挂果率与初始单穗果数之间的交互作用,确定龙眼疏花疏果时的合理挂果量,以及其对龙眼结果母枝生长、结果和果实品质的影响。【方法】以石硖龙眼(Dimocarpus longan Lour‘Shixia’)为试材,以不同挂果率单株为区组(3个水平),以初始单穗果数为处理(3个水平),设计了一个单因素随机区组试验,共9个区组×处理组合(H11~H13、H21~H23、H31~H33);分析了区组和处理对成熟时单穗余果数、落果率和单果质量等指标的影响。【结果】(1)果实发育期间,植株树势逐渐下降,单果质量和落果率逐渐升高,而成熟时各组合在结果母枝生长、结果和品质方面均表现出显著或极显著差异。(2)相关分析表明,区组水平与树势及成熟期结果母枝叶片生长状态呈显著相关,而处理水平主要影响了单穗余果数和小叶果比;成熟树势与果穗盲节粗度、叶光泽度等呈极显著正相关,与叶片色度指标l_L^(*)、l_b^(*)和l_C^(*)呈极显著负相关。(3)回归与方差分析表明,区组与处理之间不存在交互作用,协变量中的小叶果比、有叶枝长比等对区组和处理水平间的结果特性或果实品质产生了显著影响;结果性状与果实内在品质主要受单株挂果率的影响,而外观色度品质还受到结果母枝叶片长势的影响。边际均值估算结果表明,果实内在品质随区组和处理水平的提高而下降,但落果率变化趋势彼此相反。【结论】以中等偏壮树势保留60%的单株挂果率、以60~80个初始单穗果数为基础,依据实际树势、盲节粗度和结果母枝叶片数量进行相应调整,是石硖龙眼疏花疏果较为科学的做法,可以较好地平衡结果母枝生长、结果与品质的关系。

摘要：为评价荔枝去梗式振动采摘效果,开展了树枝能量传递特性研究,利用一种动-定梳排组合式采摘机构进行了荔枝采摘试验与品质对比分析。研究结果表明,激振点在靠近外侧树冠位置的分支时,传递到末端枝条的振动能量衰减少,动-定梳排组合采摘方式通过激励相对固定的挂果枝条可有效利用振动能量。综合加权评分法确定的采摘机构的最佳作业参数条件:梳排振动频率为26.67 Hz,定梳排间距为20 mm,动梳排摆动角度为40?,试验测定的生产率为4.1 kg/min,破损率为5.05%。振动采摘和人工采摘2种采摘方式的荔枝色差值、可溶性固形物含量和可滴定酸含量在8 d的贮藏期内无显著性差异,即振动采摘未对荔枝果实品质产生不良影响。该研究可为荔枝采收机械的设计与优化提供参考。

摘要：香蕉的生产环节存在大量盲目施用化肥,导致肥料浪费、环境污染等问题。该文根据香蕉根系分布形态,设计了一种转盘式变量排肥器,并通过仿真分析对排肥器参数进行优化。通过对香蕉根部形态的图像处理、分区面积像素统计,分析了香蕉根系在水平方向的面积分布规律,以根系面积分布特点为依据,设计变量施肥模式为正态分布式,即在主根位置排肥量最大,按照正态规律在两侧相应递减,依此设计了转盘式变量排肥器,并采用虚拟仿真试验方法确定排肥器最优参数组合为:前进速度0.25 m/s、转盘周期10.00 s、圆心角90.00°、曲槽开口大小20.00 mm;并进行了田间试验,田间试验的排肥长度平均合格率为96%;排肥量平均合格率95.33%。排肥长度的模型与试验误差、仿真与试验误差分别为4.98%和3.30%;排肥量的模型与试验误差、仿真与试验误差分别为11.15%和6.68%。排肥器作业性能良好。

摘要：为有效提高水稻秧盘育秧播种生产线的生产率,满足轻简化栽培技术要求,降低农民育秧成本,减轻劳动强度,解决现有自动供盘装置振动冲击大、供盘可靠性不稳定的问题,设计了一种可嵌放软塑秧盘的复合托盘和水稻秧盘育秧播种生产线电控式软、硬秧盘自动供盘装置。该装置以STM32单片机为控制核心,由接近开关检测等待供送的层叠秧盘,控制秧盘供送装置上的舵机实现对层叠秧盘的自动升落与供送。通过理论分析,建立了嵌入式复合托盘受力模型,确定了复合托盘的工作参数;设计了舵机升盘转轴机构、抬升指、输送装置等关键部件。为检测电控式自动供盘装置的工作稳定性,系统地进行了振动特性测试分析;以硬塑秧盘为试验对象,供盘成功率为试验指标,进行了三因素三水平的正交试验,结果表明,叠盘偏差范围对供盘成功率有显著影响,减小叠盘偏差能有效提高供盘成功率;通过分析试验结果,采用改进的渐进式导向板,实现对叠盘偏差纠错,并分别进行硬塑秧盘和嵌入式复合托盘嵌放软塑秧盘的试验研究,改进后的装置性能显著提高,硬塑秧盘的供盘成功率达100%。采用嵌入式复合托盘进行软塑秧盘自动供盘试验,软塑秧盘的供盘成功率大于98%,满足水稻秧盘育秧播种生产线自动供盘技术要求。