摘要：为解决基于全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)的农业机器人和自动驾驶农机在机库、大棚等卫星信号弱或无环境下定位精度低甚至无法定位的问题,该研究提出了基于激光感知的农业机器人定位方法。采用二维激光雷达和激光接收器设计了基于激光感知的机器人定位系统,通过二维激光雷达发射扫描激光获取机器人上激光接收器的点云,同时激光接收器感应扫描激光,融合感应扫描激光时间差和激光接收器点云特征,得到移动激光接收器(即农业机器人)的定位。以全站仪测量为参照在大棚内开展验证试验,结果表明,在激光雷达扫描范围内,机器人行驶速度为0.8 m/s时,直线行驶时最大偏差绝对平均值为4.1 cm,最大均方根误差为1.5 cm;曲线行驶时最大偏差绝对平均值为6.2 cm,最大均方根误差为2.6 cm,满足农业机器人在农机库等环境中自动导航所需定位精度要求。

摘要：针对气力式水稻精量排种器充种不稳定、单粒播种精度不高和播种量大的问题,该研究设计了一种具有矩形吸种孔和辅助充种装置的气吸式杂交稻单粒排种器。根据“吉田优”型杂交稻的长短轴重力分布情况,确定排种盘吸种孔形状;基于CFD-DEM(Computational fluid dynamics,Discrete element method)流固耦合理论,以吸附力为指标,进行5类具有相同面积的吸种孔单因素仿真试验,确定吸附力最大的吸种孔规格为0.8 mm×2.25 mm;以该型吸种孔为基础,选取辅助充种角、工作转速和工作负压为试验因素,以单粒率S、多粒率M和漏播率L为试验指标,开展Box-Bhnken台架试验,对试验结果进行响应曲面分析和多目标优化,得到排种盘辅助充种角为80.90°、工作转速为42.65 r/min、工作负压为621 Pa时,排种器的单粒率为86.91%,漏播率为3.63%。验证试验结果的排种器单粒率为86.36%、漏播率为3.41%,与优化结果吻合。研究结果可为后续气吸式杂交稻单粒排种器的优化设计和直播机整机作业精度的提高提供指导。

摘要：为探究气吸式播种机气力系统多分支汇流管路负压气流的流动规律,掌握管路总体压力损失与管路几何结构之间的关联特性,获取管路总体压力损失的定量预测目标值,该研究对多分支汇流管路气流流动状态进行分析,明确了影响管路气流流动的主要因素,采用单因素试验及Fluent仿真模拟,从宏观、微观尺度阐明多分支汇流管路中的气流流动规律及总体气压损失原因,通过量纲分析法建立了总体压力损失(ΔP,Pa)与空气密度(ρ,kg/m^(3))、空气动力黏度(μ,Pa·s)、集管封闭端长度(L,mm)、入口支管1的入口流量(Q,m^(3)/s)、入口支管内径(d,mm)、入口支管长度(h,mm)、入口支管间距(δ,mm)、集管内径(γ,mm)、出口支管内径(D,mm)和出口支管长度(Δ,mm)关系的经验式。台架试验结果表明,所建立的经验式应用范围为0.0009 m^(3)/s≤Q≤0.0045 m^(3)/s,28 mm≤d≤45.2 mm,100 mm≤l≤200 mm、200 mm≤δ≤300 mm,42.6 mm≤γ≤81.4 mm,150 mm≤Δ≤250 mm,34 mm≤D≤42.6 mm、53.6 mm≤D≤57 mm,对多分支汇流管路总体压力损失的预测精度在经验式计算值的10%以内。所建立的经验式可为气吸式播种机多分支汇流管路的设计选型、结构优化提供参考。

摘要：为提高阿维菌素叶面沉积率及其抗紫外分解性能,本文设计构建了叶面亲和的纳米载体。通过自由基聚合将聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)改性玉米醇溶蛋白(Zein),得到表面携带正电荷的改性玉米醇溶蛋白,并将其用于负载阿维菌素。采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等手段对改性产物结构和形貌进行表征。通过反溶剂沉淀法制备了平均粒径为64.92nm的载药纳米粒子,载体对阿维菌素的包封率为(34.75±0.18)%。与植物表面的静电作用提升了纳米粒子悬浮液在植物表面的润湿性能,接触角大小随PDMDAAC接枝量增大而降低,由77.38°减小到64.60°;叶面滞留量可达33.69mg/cm^(2)。改性玉米醇溶蛋白对阿维菌素的包覆提升了其抗紫外性能,半衰期由15min延长至40min,且阿维菌素的释放速率可通过PDMDAAC接枝率进行调控。

摘要：【目的】畜禽养殖舍排出的大量颗粒物及吸附的臭气成分和微生物会对大气环境和周边人员的健康造成严重破坏,降低废气中颗粒物浓度是畜禽舍末端废气净化技术的核心目标之一。【方法】针对畜禽养殖末端卧式水喷淋净化技术,通过自主搭建的卧式水喷淋系统颗粒物净化效率试验平台,设计正交试验方案,采用极差分析和方差分析方法,研究通风风速、喷嘴压力、喷嘴额定孔径及喷嘴雾化角度等关键调控参数对颗粒物(PM2.5和PM10)净化效率的影响规律,并运用参数优化模型获得针对不同粒径颗粒物的最优调控参数组合。【结果】研究结果表明,影响PM2.5净化效果的主次顺序为喷嘴压力>通风风速>喷嘴额定孔径>喷嘴雾化角度;影响PM10净化效果的主次顺序为喷嘴压力>喷嘴额定孔径>喷嘴雾化角度>通风风速。通过优化求解,最优参数组合为通风风速为1.5 m/s、喷嘴压力为60 kPa、喷嘴额定孔径为11.1 mm、喷嘴雾化角度为120°。验证试验结果表明,最优参数组合的PM10净化效率为40.4%,PM2.5净化效率为41.1%。【结论】研究结果可以为畜禽舍末端废气处理系统颗粒物净化设备的设计和运行参数调控提供参考。

摘要：【目的】开发新的控制策略,用于解决传统控制方法果蔬保鲜环境参数因时变性、非线性、滞后性强和惯性大等特点导致的控制精度低、鲁棒性弱等问题。【方法】将传统比例−积分−微分(Proportional-integral-derivative,PID)和BP神经网络(Back-propagation neural network,BPNN)算法相结合,开发一种基于BPNN-PID的控制策略,通过自主搭建的果蔬保鲜环境调控试验平台和自主设计的控制系统,研究不同控制策略对保鲜环境参数调控效果的影响。【结果】基于BPNN-PID控制策略的果蔬保鲜环境控制系统,环境温度超调量为1.7℃、稳定时间为80 min、稳态误差为±0.2℃,环境相对湿度超调量为2.8%、稳定时间为55 min,相对湿度稳定维持在80%~90%范围内。与传统PID控制策略相比,BPNN-PID控制策略环境温度超调量减小了2.1℃、稳态误差减小了0.3℃、稳定时间缩短了25 min,环境相对湿度超调量减小了2.2%、稳定时间缩短了25 min,环境参数波动幅度均有所降低。【结论】本文开发的果蔬保鲜环境控制系统呈现出良好的动态调整能力,具有较强的鲁棒性,控制性能明显提升,实现了保鲜环境参数的精准控制,满足果蔬保鲜贮藏要求。研究结果为果蔬保鲜环境参数调控提供了参考。

摘要：近年来随着呼吸测热装置的不断发展,不仅可应用于畜禽能量代谢,也在反刍动物温室气体测定等方面得到广泛应用。本文综述了呼吸测热装置的研究概况、呼吸面罩及呼吸室等的设计原理、装置构造和使用注意事项等方面的进展及其应用情况,以期为畜禽能量代谢测定研究提供参考。

摘要：针对目前农村劳动力不足、以内燃机为动力的大田机械污染严重等问题,设计了一种自走式蔬菜播种机。对整机结构和工作原理进行阐述,并建立自走式蔬菜播种机的力学模型,对底盘纵向稳定性、横向稳定性、前后轮越坎性能和行驶阻力进行计算,结果表明:前后轮理论最大越坎高度分别为113.15 mm和69.86 mm;上下坡极限翻倾角分别为56.7°和49.8°;横向极限翻倾角为46.8°,横向滑移角只与附着系数有关,与整机的设计结构无关。采用Ansys Workbench和Recurdyn仿真软件分别对机架和播种机底盘性能进行分析,仿真分析结果表明:机架最大变形量处的最大等效应力小于许用应力,表明机架的强度满足设计要求。使用Recurdyn动力学仿真软件对于底盘性能进行分析,分析结果表明:前后轮最大越坎高度分别为125 mm和70 mm,最大爬坡度为20°,在30°坡面横向行驶时滑移率为8.84%,应工作在20°以下的路面,结合仿真测试结果对播种机进行了田间性能测试,测试结果表明:水泥道路行驶速度为0.23~0.99 m·s~(-1),水泥路面最小转弯半径为2 132 mm,田间行驶速度为0.15~0.85 m·s~(-1),田间正常作业行驶途中转弯半径约为2 309 mm,最大爬坡角为14°,前后轮最大越坎高度分别为136 mm和82 mm,轮陷平均深度和宽度分别为135 mm和110 mm,满足田间行走要求,可为后期自走式蔬菜播种机研究提供参考。

摘要：本试验旨在研究无抗生素条件下饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪生长性能、脏器指数、肠道pH和抗氧化性能的影响。试验选取96头21日龄健康的杜长大三元杂断奶仔猪,采用2×2双因素随机试验设计,设2个断奶体重水平,分别为(5.00±0.05)kg和(7.07±0.06)kg;2个饲粮纤维水平,分别为2.84%中性洗涤纤维和4.66%中性洗涤纤维,共4组,分别为低体重低纤维组、高体重低纤维组、低体重高纤维组、高体重高纤维组,每组6个重复,每个重复4头仔猪(公母各占1/2)。试验期为28 d。结果表明:饲粮纤维水平对不同断奶体重仔猪的平均日增重和平均日采食量无显著影响(P>0.05),高体重组的平均日增重和平均日采食量显著高于低体重组(P0.05)。高纤维饲粮有降低结肠内容物pH的趋势(P=0.057);对十二指肠、空肠、回肠内容物pH无显著影响(P>0.05);不同断奶体重对十二指肠、空肠、回肠、盲肠、结肠内容物pH无显著影响(P>0.05)。高纤维饲粮有降低肝脏指数(P=0.076)和心脏指数(P=0.077)的趋势;高断奶体重显著提高仔猪肝脏、肾脏、脾脏、心脏和肺脏的重量(P0.05)。综上所述,无抗生素条件下提高饲粮中纤维水平对不同断奶体重仔猪生长性能无显著影响,但是会降低肠道内容物pH,提高抗氧化能力;显著提高高断奶体重仔猪后期的生长性能。

摘要：本试验通过对断奶仔猪生长性能、脏器指数、血清生化指标、抗氧化能力、机体免疫、肠道健康等指标的检测,探究蝽防御素(THA)在断奶仔猪饲粮中的耐受性及影响。选取平均初始体重为(6.05±0.03)kg的21日龄杜×长×大断奶仔猪108头,采用完全随机分组试验设计,根据体重随机分为3组,每组6个重复,每个重复6头猪,公母各占1/2。对照组饲喂玉米-豆粕型基础饲粮,试验组饲喂在基础饲粮中分别添加400、4000 mg/kg THA的试验饲粮,试验期28 d。试验期间每2周称重,观察试验猪临床症状,记录每个重复的采食量。试验结束后,挑选每个重复中最接近该重复平均体重的猪进行屠宰采样。结果表明:1)与对照组相比,饲粮中添加400 mg/kg THA能显著提高断奶仔猪平均日采食量(P0.05)。2)与对照组相比,饲粮中添加400和4000 mg/kg THA对断奶仔猪的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏指数均无显著影响(P>0.05)。3)与对照组相比,饲粮中添加400和4000 mg/kg THA对血常规指标均无显著影响(P>0.05)。4)与对照组相比,饲粮中添加400 mg/kg THA可显著降低血清中白蛋白的含量(P0.05)。6)与对照组相比,饲粮中添加4000 mg/kg THA可显著提高血清中白细胞介素-8(IL-8)的含量(P0.05)。8)与对照组相比,饲粮中添加400 mg/kg THA可显著提高仔猪回肠中淀粉酶的活性(P<0.05)。9)与对照组相比,饲粮中添加400 mg/kg THA可显著增加空肠绒毛高度(P<0.05)。饲粮中添加4000 mg/kg THA对断奶仔猪肠道形态无不利影响,同时对肾脏和肝脏没有损伤。添加THA可提高断奶仔猪免疫力,改善肠道形态,提高小肠消化吸收能力。综上所述,饲粮中添加400 mg/kg THA能降低断奶仔猪腹泻,改善肠道健康,而饲粮中添加4000 mg/kg THA对断奶仔猪属于安全水平。