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：以“亦耕亦读”为核心理念的耕读教育,不仅作为涉农高校加强劳动教育的一种重要途径,更重要的是将中华优秀传统文化耕读与传家传承下去,具有全面的育人功能,如修德、长智、强体和塑美等。结合涉农高校开展耕读教育的现状归纳分析问题,从思想认识、顶层设计、课程建设、师资和机制建设方面提出意见建议。提出构建“543”耕读教育模式,即抓住劳动养成的“五个环节”,实施“四维一体”动态调整方略,利用“三全育人”服务保障,提升耕读教育实效,厚植涉农学子“三农”情怀。

摘要：针对我国牛羊养殖业对高效饲草粉碎机需求增加的现状,设计一种锤式轴型饲草粉碎机构,主要由锤片、安装盘、轴式粉碎转子和筛网组成。选用直刀型锤片设计粉碎机构,建立粉碎作业的理论模型,对刀片、粉碎转速和供料旋转速度进行设计与计算。采用Adams与Simulink联合仿真对轴式粉碎转子启动过程进行分析,得到粉碎转子加速时间为0.35 s,锤片所受最大载荷为4 478.5 N,锤片最大变形量为36.1μm,锤片应力集中在销轴孔处,应力最大为64.3 MPa。采用ANSYS对锤片结构进行静力学分析,并对锤片强度进行校核,满足强度要求。采用ANSYS Workbench对设计的粉碎转子进行模态分析,分析表明粉碎转子在锤片处最容易发生位移变形,粉碎转子的前4阶固有频率远大于激励频率,发生共振概率极小。对样机的粉碎性能进行试验,平均粉碎效率达到25 m^(3)/h以上,达到预期设计目标。

摘要：针对国内奶牛养殖过程中,奶牛牛体表面经常粘结泥土、粪便等污物,易滋生寄生虫,导致奶牛发炎患病,影响产奶量这一问题,总结国内外牛体刷的研究现状,设计一种9NTB型双向摆动旋转式牛体刷。该装置由安装座、转动铰接Ⅰ、L形支架、减速电机、转动铰接Ⅱ和滚刷组成。通过对奶牛的身高体型进行分析,确定L型支架参数:长0.9 m、宽0.6 m,安装座离地高度为2.22 m。通过对刷毛变形受力和对泥块的剪切力等计算分析,选取尼龙为刷毛材料,并确定刷毛的长度为135 mm,滚刷外径为440 mm、高度为600 mm,确定滚刷的工作转速为24 r/min。对奶牛受到的摩擦力进行校核,得到最大消耗功率为169.45 W,并选择相应的减速电机。试验表明:该牛体刷能够在两个平面内摆动,可以满足奶牛刷毛的需求,能有效清洁牛体的头部、背部和侧面,清洁度评分由3.4分降到1.6分,作业效果良好。

摘要：构建精确的温室空气温度预测模型是采用模型预测控制等控制算法实现温室空气温度精准控制的前提条件。长短记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)以处理时间序列数据方面的优势而广泛应用于温室空气温度预测,然而其面对长时间序列数据存在由于数据遗忘而导致温室空气温度预测精度降低的问题。为解决以上问题,该研究将LSTM模型与注意力机制(attention mechanism,AT)结合构建LSTM-AT模型,根据LSTM模型隐藏层输出状态重要性程度为隐藏层输出分配权重,以提高温室空气温度长时间预测精度。该研究在不同预测时长(12、24和48 h)和不同天气状况两种情况下将LSTM-AT模型与递归神经网络、门控循环单元、双向长短记忆网络、LSTM模型进行对比。结果表明,LSTM-AT模型空气温度预测值与测量值变化趋势较为一致,模型计算值与空气温度测量值的决定系数最小为0.95,均方根误差最大为1.34℃,平均绝对误差最大为10.51%;LSTM-AT模型、LSTM模型、门控循环单元、递归神经网络、双向长短记忆网络5种模型温室空气温度预测均方根误差平均值分别为0.89、1.42、1.89、2.10、1.51℃,平均绝对百分比误差平均值分别为4.26%、8.96%、13.57%、17.70%、10.67%。由此可知,相较于其他4种模型,该研究提出的LSTM-AT模型具有更高的预测精度,能够精确预测温室空气温度。

摘要：针对国内连栋温室缺乏植保喷雾机、机械走直定位与换轨转向精度低等问题,设计了一种连栋温室分段变距喷雾机器人,在实现无人化喷药的同时提高作业精度。为满足连栋温室机械作业路轨结合、精准切换的要求,提出一种通用型移动底盘,并确定其关键设计参数;为减少底盘上下轨时的偏移量,设计轨上矫正装置,通过分析计算及试验验证,确定其安装余量为4 mm;针对底盘对轨误差大的问题,提出一种二维码融合陀螺仪及光电传感器双向垂直寻迹的路面关键点定位与转向控制方法。设计分段变距喷雾装置,提出一种丝杆滑台驱动的喷杆变距方案,分析校验其驱动参数以满足工作要求;基于滚针轴承设计喷杆辅助防抖装置,减小因喷杆剧烈抖动带来的滑台与喷杆损伤。开发底盘运动及分段变距喷雾控制系统,实现喷雾机器人在连栋温室内的全程自动化作业。最后,对样机进行底盘性能与喷雾效果试验。底盘作业时直线行走与对轨误差平均值分别为4.8、5.8 mm,满足控制精度要求;避障距离为34 cm,满足安全性要求;防抖装置的安装使喷杆行进方向的抖动量从-1°~1.3°降低到±0.4°内,喷头方向的抖动量从±0.5°降低到±0.3°内,防抖效果显著;分段变距喷雾作业后,盛果期番茄叶片正面雾滴沉积量为1.76μL/cm^(2),反面沉积量为0.2μL/cm^(2),雾滴体积中径在100~180μm之间,满足作业要求。

摘要：针对丘陵山区地形复杂导致我国地面植保喷雾机械入地难、植保效果差等问题,设计了一种丘陵果园单轨遥控自走式弥雾机,采用轨道设计与弥雾机械相结合的方式,通过理论分析与计算,对控制系统、运输轨道系统和风送喷雾系统进行了设计与选型。田间试验结果表明,该轨道弥雾机行驶速度0.7 m/s、最大爬坡度40°、最大遥控距离200 m;整机最小离地间隙600 mm;苹果树内部枝叶正、反面药液覆盖率分别为43.20%和21.80%,苹果树外部枝叶正、反面药液覆盖率分别为72.26%和35.12%。该轨道弥雾机整机运行平稳、安全可靠、遥控信号稳定及植保作业效率高,可为我国丘陵山区复杂地形植保作业机械设计制造提供借鉴与参考。

摘要：水肥一体化技术在现代农业种植中的应用越来越广泛,但目前甜樱桃水肥一体化技术存在缺乏智能控制系统、实时施肥策略指导等问题,为此设计了一种甜樱桃水肥一体化智能控制系统。首先通过词性标注完成了对甜樱桃水肥领域知识实体的信息提取,结合领域知识定义相关概念的类和属性,构建甜樱桃水肥本体模型。引入了一种基于深度学习的甜樱桃水肥领域文本相似度计算模型,在基于深度学习的相似度计算模型的基础上,提出了基于甜樱桃水肥领域综合属性的相似度计算、基于甜樱桃本体语义的相似度计算和甜樱桃水肥策略实例的相似度计算。综合甜樱桃水肥策略实例的地域、果树品种、目标产量以及果树生长时期等属性因素建立了甜樱桃水肥策略库,以Drools规则引擎结合基于深度学习的相似度计算作为推理机制,最终搭建出甜樱桃水肥一体化智能控制系统。

摘要：针对现阶段市面上烟叶收购线存在的收购效率低、数字化程度低等问题,设计了一款烟叶数字化收购系统,对整个收购装置的结构及数字化系统进行了重新设计。通过提高收购系统的智能化程度和各系统模块结构上的合理配合交互,提高烟叶收购的效率及准确率。烤烟数字化收购流水线研制完成后,在烟叶收购站进行试验并投入试运行,对烤烟定级检测模块的准确性进行验证,准确率保持在97.54%,满足实际生产需求;日收购烟叶可达20 t,与传统人工相比,该数字化收购流水线单条线减工可达70%,极大地减少了用工成本。

摘要：农机底盘技术是智能农机装备的关键技术,也是影响农业农村现代化的关键技术。欧美农场化、集约化的种植场景和雄厚的工业基础的先天优势使美西方在智能农机领域领先于我国,我国农机底盘的适应性差、智能化程度不足、舒适性差以及安全系数低。为此,从智能驱动、高适应性行走和自主作业三个方面对未来农业机械底盘智能化发展的方向进行思考和展望。着重归纳液压提升、动力换挡、无级变速、可变轮距、线控转向以及无人驾驶等新技术在农业机械底盘上应用的进展,并结合我国实际应用情况阐述农机底盘各系统相关技术的基本原理与特点,最后根据国内外农机底盘的研究进展和国内外的差距,从强化电液压技术与E-CVT的研发与升级、推动多向行走与线控转向技术的落地、实现智能化控制与无人作业等方面为未来智能农机底盘研究设计以及农业农村现代化发展提供参考。