摘要：施肥机肥水pH值和电导率(EC)调节过程中,由于水分蒸发、植物对水分和营养物质的吸收等,调节过程存在非线性、时滞性、时变性、不确定性等特点,较难建立精确的数学模型。为实现施肥机pH值和EC值的稳定调节,提出一种基于云模型推理的施肥机pH值和EC值解耦控制方法。采用正态云模型描述调节误差语言值,基于一维正态云模型规则推理设计出云模型控制器,对pH值和EC值进行解耦控制并在线修正。利用阳台蔬菜机进行施肥控制试验,结果表明,提出的云模型控制器能够满足施肥机pH值和EC值精确配比以及施肥的要求,有效提高肥水利用率。

摘要：目的:开发绿色抗菌抗氧化食品包装薄膜。方法:以石榴皮多酚为功能活性物质,采用共混法制备聚乙烯醇/纳米纤维素晶体/石榴皮多酚复合抗菌薄膜,并对其性能进行表征。结果:石榴皮多酚的添加影响了薄膜表面的连续性;当石榴皮多酚添加量为5倍最小抑菌浓度时,薄膜的透水气性增加了28.79%,拉伸强度、断裂伸长率、疏水性及透光率分别降低了44.97%,29.37%,36.36%,22.35%,同时总酚含量为(5.92±0.17)mg/L,DPPH自由基清除率达到(13.31±0.22)%;薄膜表现出良好的抑菌性,对白色念珠菌的抑菌效果最好,其次为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌。结论:聚乙烯醇/纳米纤维素晶体/石榴皮多酚复合抗菌薄膜是一种新型活性食品包装材料。

摘要：目的为解决硬质涂层抗磨与减摩性能难以兼顾的难题,提出并制备出具有优异减摩耐磨性能的表面微坑复合MoS_(2)镍基涂层结构,为抗磨减摩性能统一的涂层设计提供重要依据。方法以42CrMo轴承钢为基体,采用两种加工方法(在42CrMo轴承钢表面采用激光熔覆制备镍基涂层,在涂层表面电火花加工微坑织构)制备表面微坑复合MoS_(2)镍基涂层,通过球-盘摩擦磨损试验(GCr15对磨球)分别测试3种载荷(2、4、6 N)下42CrMo轴承钢、42CrMo轴承钢表面镍基涂层和表面微坑复合MoS_(2)镍基复合涂层试样的摩擦学性能,并通过先进测试技术(XRD、SEM)分析复合涂层的组织结构及磨痕微观形貌。结果在不同载荷工况下,镍基涂层的磨损率远小于42CrMo轴承钢,表面微坑复合MoS_(2)镍基涂层的摩擦因数和磨损率均小于镍基涂层和42CrMo轴承钢,在4 N载荷工况下,镍基-MoS_(2)复合涂层具有最低摩擦因数,达到0.36,磨损率为7.41×10^(-7)mm^(3)/(N·m),比镍基涂层试样(26.6210^(-7)mm^(3)/(N·m))降低了72.09%。结论表面微坑复合MoS_(2)镍基涂层结构中涂层与环氧树脂粘结MoS_(2)固体润滑剂可独立高效发挥自身耐磨、减摩特性,并在不同载荷下发挥协同作用,两种方法复合处理能得到具有良好减摩耐磨性能的表面。

摘要：目的对3D打印个性化聚醚醚酮(poly-ether-ether-ketone,PEEK)髁突假体进行有限元分析和压缩性能测试,分析假体的应力分布特征及机械力学性能,评估假体的临床应用价值及应用前景。方法通过CBCT、Mimics、Geomagic Studio、Solid Works和ANSYS Workbench等软件建立PEEK髁突假体、下颌骨和固定螺钉的有限元模型,加载最大咀嚼力,记录髁突假体和螺钉的最大应力以及下颌骨的应力应变。模拟临床实际情况,设计专用夹具,以1 mm/min速率对熔融沉积成型(fused deposition modeling,FDM)和选择性激光烧结(selective laser sintering,SLS)两种方法制备的髁突假体进行压缩性能测试。结果有限元分析发现,PEEK髁突假体的峰值应力位于髁突颈的后部,为10.733 MPa;5个固定螺钉的峰值应力集中在靠近下颌升支后缘的2#和5#螺钉,为9.7075 MPa;假体和螺钉的峰值应力均小于其屈服强度。压缩实验发现,FDM和SLS制备髁突假体可承受的最大压力分别为(3814.7±442.6)、(1193.970±260.350)N;FDM制备假体相较于SLS制备不但压缩强度较大,且韧性较好。结论3D打印个性化聚醚醚酮髁突假体显示出均匀的应力分布和较好的机械力学性能,可为PEEK作为修复颞下颌关节的重建材料提供理论依据。

摘要：针对纸卷包装流程和包装机包装工序,选用ABB 4600系列6自由度多关节型工业机器人和真空吸盘夹手,根据放封头工序在ABB机器人软件中进行编程;在整个控制系统中,选用西门子PLC作为主站,工业机器人作为从站,通过PROFIBUS-DP协议与西门子纸卷包装DCS系统通信,实现了自动取放纸卷包装封头和整个纸卷包装过程的全自动化。

摘要：作为全新概念的固态光源,LED具有高效、节能、环保、寿命长等特点,成为近年来全球最具发展前景的高新技术之一。但光衰问题一直以来是影响LED取代传统照明的关键指标之一。在分析光衰产生原因的基础上,研究了一种具有自适应调光和光衰补偿功能的LED恒流驱动方案。设计以SEPIC为主拓扑结构,通过L6562和TSM101芯片实现功率因数校正和LED恒流控制,完成光衰的自动补偿功能。试验结果表明,该驱动电路可满足LED作为照明的实际需要,并且具有宽电压输入范围,高功率因数、高效率和光衰补偿功能。

摘要：【目的】设计基于双目视觉与深度学习的番茄本体特征检测系统,实现番茄本体特征的自动无损检测,为水肥一体化和智慧农业提供技术支持。【方法】采集4000张番茄图像作为研究样本,利用基于深度学习SSD_MobileNet卷积神经网络的番茄主要器官检测算法,对番茄植株、茎、花、果实和叶进行检测。基于双目视觉的图像测量算法对各器官目标区域中株高、茎直径、果径和叶面积进行特征提取。【结果】利用SSD_MobileNet网络模型对研究样本进行训练和测试,调用训练好的模型对番茄各器官进行识别和定位,对番茄植株、茎、花、果实和叶的检测准确率分别为98.5%、99.0%、99.5%、99.5%和98.0%。利用基于双目视觉的图像测量算法对番茄本体特征进行测量,通过实践证明该系统对株高、茎直径、果径和叶面积测量的相对误差可分别控制在1.5%、1.0%、1.2%和1.3%以内,可实现番茄本体特征的精确检测,较常见系统的鲁棒性和精度有了明显提升;整套系统在番茄大棚中已稳定运行半年,完成了对番茄全生命周期的本体特征检测,并可将数据保存于数据库,实现对番茄本体特征的自动、无损监测。【建议】优化番茄特征遮挡问题,丰富训练数据集,优化网络模型,提高识别率和鲁棒性;建立番茄特征数据共享云平台,实现番茄疫病的提前预警;确定本体特征与番茄长势的关系,以快速判断施肥量,实现大棚番茄自动精确施肥。

摘要：目前大规模集约化母猪养殖业主要是依靠饲养员对产前母猪行为的连续观察,通过直觉和经验从而判断母猪的分娩时间。但是该技术不仅要求大量人力,效率低下,而且往往会出现人为疏忽造成刚分娩的仔猪死亡现象。针对这一问题,设计了一种基于无线传感器网络的产前母猪行为特征监测系统。该系统通过给母猪佩戴加速度传感器采集节点,实时监测母猪的行为,并通过支持向量机分析加速度数据并建立模型,分类识别母猪的站立、躺卧、进食、筑巢等典型行为特征。试验结果表明,系统能够实时连续的记录母猪产前行为特征参数,可准确识别出母猪的四种典型行为,准确率为93.3%。

摘要：设计了一款四功能水下机械臂,并对驱动关节进行了模块化设计和密封测试。为了保证水下机械臂的可靠性,在水下机械臂水下测试前,进行了强度校核和模态分析。为了验证水下机械臂的性能,通过D-H法建立了其运动学模型,在此基础上分别进行了正、逆运动学分析。此外还采用蒙特卡洛法,在正运动学分析的基础上研究了工作空间特点。研究结果将为进一步的运动控制提供有益的帮助。

摘要：针对工业机器人系统复杂、学习难度大等问题,设计了基于机器视觉的五子棋人机对弈实验教学平台。通过机器视觉实验,学生可以学习相机标定、棋子快速识别与定位的图像算法。通过对弈搜索算法实验,学生可以学习树状智能搜索算法的原理。最后进行机器人程序控制实验,了解机器人轨迹规划的基本原理,通过修改机器人程序可得到不同的机器人运动轨迹。利用开发的人机交互界面,可进行对弈实验测试。该实验达到了预期实验目的。