摘要：针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境,研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用Solid Works建立了机械臂的3维模型,在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上,利用ANSYS和ADAMS分析软件,对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力学仿真分析。静力学仿真结果表明,机械臂的最大应力为8.181 8 MPa,最大形变为0.000 329 11 m,结构设计合理,强度符合要求;运动学仿真结果表明,机械臂可以精确到达目标位置,运动过程平稳;动力学仿真结果表明,各关节的最大力矩均在安全合理的范围。为进一步验证设计的合理性,对研制的果蔬采摘机械臂进行了性能测试,结果表明机械臂定位精度最大误差±2.5 mm,平均误差±1.1 mm,带载能力3 kg,机械臂运动平稳,可以满足果蔬采摘作业要求。

摘要：针对现有玉米气吸式排种器高速作业引起的种子漏吸,导致作业效果不佳的问题,通过增大充种区域,增加排种盘的充种时间,加强种群离散度,减小吸附压力,并基于此设计一种双重扰动辅助充种高速气吸式排种器。分析不同高度种层种子的受力平衡方程,计算扩容板位置和结构参数。分析扰种台柱和型孔作用下种子运动力学模型,并确定了带扰种台柱的中字型吸种孔排种盘的关键结构参数。以颗粒瞬态法向力为评价指标,运用EDEM软件仿真分析3种排种盘的扰动性能,结合台架试验检测3种排种盘充种性能,得到所设计的排种盘能够有效加强对种群的离散,强化排种盘的吸种性能。台架试验结果显示,当扰动辅助充种高速气吸式玉米排种器作业速度为8~10 km/h、吸附负压为3.0~4.0 kPa时,漏播指数不高于5.1%,重播指数不大于4.2%,粒距合格指数不小于94.6%,合格粒距变异系数不大于15.33%;当作业速度为12~14 km/h、吸附负压为3.5~4.0 kPa时,漏播指数不高于7.9%,重播指数不大于1.3%,粒距合格指数不小于92.1%,合格粒距变异系数不大于17.67%,高速条件下作业性能较好,各项指标均优于国家标准。

摘要：为研究不同类型气力式播种机分配器对披碱草排种性能的影响,通过离散元法与计算流体动力学耦合仿真的方法进行分配器颗粒运动数值分析。在气固耦合模型中,使用EDEM软件模拟固体相披碱草颗粒,Fluent软件描述气体相。通过研究上凸盖、平盖和圆锥盖型分配器对气流压力、颗粒碰撞和颗粒运动特性的影响,明确圆锥盖型分配器能耗最高,颗粒碰撞次数最多;平盖型分配器最节约能量,碰撞次数最少,对牧草种子破坏最小。研究发现,颗粒在分配器顶部发生碰撞后,反射角越大,径向速度越大,颗粒碰撞次数越多。对装有平盖型分配器的播种机进行披碱草排种性能试验,试验指标各行排量一致性变异系数为4.83%,总排量稳定性变异系数为3.97%,披碱草种子破碎率为1.36%,均达到国家标准的要求。仿真和试验结果为后续气力式播种机分配器的设计和优化提供设计思路。

摘要：基于残膜与土壤、秸秆等杂质在密度、悬浮速度、流动特性等方面的差异,提出了一种基于EDEM-Fluent耦合的残膜与杂质悬浮分离方法。阐述了3种残膜与棉花秸秆、土壤混合物悬浮分离速度测定法,即理论计算法、仿真分析法和台架试验测定法,利用3种方法分别测定残膜悬浮分离速度。利用EDEM-Fluent耦合的方法模拟残膜与杂质悬浮分离的过程,3种残膜混合物料中土壤和秸秆总质量占比分别为40%(其中土壤占30%)、60%(其中土壤占50%)和80%(其中土壤占70%)时,残膜悬浮速度仿真值为4.77~5.83 m/s、4.89~6.46 m/s和5.31~7.40 m/s;3种残膜混合物悬浮分离速度台架测定试验值为4.67~5.77 m/s、4.88~6.37 m/s和5.29~7.22 m/s。残膜悬浮速度仿真值与台架试验值之间的相对误差为0.77%~4.79%,验证了基于EDEM-Fluent耦合法测定残膜混合物悬浮分离速度的可行性。混合物中杂质改变了残膜的形变量和运动特性,从而影响残膜的悬浮速度和位置;为了使仿真结果更加接近试验数值,残膜悬浮分离速度仿真值的下限值与台架试验的下限值相差较大,所以选取仿真与台架试验结果的下限值计算修正系数,残膜悬浮分离速度修正系数的均值为0.95。通过田间试验可得,实现残膜与杂质分离、残膜回收的最佳风速为5~7 m/s,此时残膜含杂率均值为20.47%、回收率均值为83.62%。

摘要：变量喷药控制系统是智能化植保机械的重要研究内容。为此,主要从精准对靶喷雾机与变量喷雾机两方面介绍了变量喷药控制系统的国内外研究现状,分析总结了变量喷雾调节技术、自动对靶喷雾技术及田间杂草识别技术等变量喷药控制系统的关键问题,旨在对植保机械变量喷药控制系统的研究、设计提供新的思路与建议。

摘要：分析了目前采用机器视觉进行农用车辆导航所存在的问题,提出在实际环境中农用车辆导航路径的可靠识别方法和相应的控制方法,为开发研制实用型农用车辆视觉导航系统提供了重要的技术支持。

摘要：针对小麦小区联合收获机存在的不能连续集粮作业、劳动强度大和机具效率较低等问题,设计了一种适用于小麦小区联合收获机的连续集粮系统。系统采用S5P6818芯片控制,由连续供袋装置、夹持机构、自动扎口机、称量装置、喷码机及输送机构组成,通过对位置信号和质量信号的采集处理,可以实现多个小区连续集粮作业,能够减小劳动强度,有效地提高机具效率。对连续集粮系统进行仿真测试,结果表明:系统可以准确采集并传输相应信号,具有良好的人机交互界面,可靠性较高。

摘要：为优化锥盘式荞麦精量排种器的最佳排种结构参数(排种盘型孔直径、型孔数量、锥形排种盘转速),降低荞麦播种时各行排量的一致性变异系数、总排量稳定性变异系数、种子破损率和排种均匀性,提升荞麦播种机械化水平,设计了9种不同型孔直径和不同孔数的排种盘,并采用L_( 27)(3^(13))正交试验法设计试验方案,进行排种台架试验,研究3个参数对各行排量一致性变异系数、总排量稳定性变异系数、种子破损率、排种均匀性变异系数的影响,得到最优参数组合。台架试验结果表明:在4个指标同样重要的情况下,确定了当型孔直径为8mm、型孔数量为50孔、排种盘转速为25r/min时,排种性能最好,各行排量一致性变异系数为0.98%,总排量稳定性变异系数为0.58%,破损率为0.25%,排种均匀性变异系数为8.6%。

摘要：联合收获机凹板间隙的大小是影响联合收获机脱离质量的关键因素之一,本文设计了一款基于联合收获机的凹板结构,通过控制线性驱动器对凹板间隙进行自动调节的系统,实现了联合收获机凹板间隙自动调节,通过试验研究结果表明:该系统调节方便实用,且调节精度在5%以内。

摘要：在转矩传感器脉冲信号采集过程中,不仅要保证采集的精确度,为了能够实时显示出转矩的动态性能,也要保证其高采样率。本文设计了一种基于PIC单片机CCP模块捕捉模式下的脉冲信号采集系统,通过室内和室外试验研究结果表明:该脉冲信号采集系统采样频率高,且精度可到0.1%,具有很好的实用性。