摘要：针对目前市场对水产养殖产品需求日益旺盛,而水产养殖设备自动化程度低、人工成本高等问题,设计一种基于Mission Planner开源地面站和GNSS(Global Navigation Satellite System)结合的多功能自主导航水产养殖作业船。该系统装置由明轮动力船、APM控制器、Mission Planner地面测控等系统组成。作业船有手动和自动导航两种控制模式,可以实现巡线、增氧、投饵、施药、水质监测等功能。在自动导航模式下,利用Mission Planner地面测控系统的通信模块、地图模块、数据保存模块和数据交互模块,可以实现无人船的航迹点路径规划、目标点读取、创建巡线任务以及显示作业船位置和航行轨迹等功能,规划船体指定的作业航线,实现全水域自主航行作业。使用该作业船进行GNSS—GPS北斗系统定位和作业船自动导航对比试验,系统试验结果表明作业船的定位误差控制在30 cm以内,自动导航模式下船体在转弯与直行时偏离航道的最大误差分别为0.37 m和0.09 m,基本符合实际作业的精确度和安全性要求。本文可为今后开展全自动水产养殖技术设备的研发提供理论和实践参考。

摘要：为实现温室草莓采摘机械化和自动化,设计并制作一种应用于日光温室的草莓采摘机器人。该机器人能实现自主路径规划,行走过程中识别成熟草莓并完成采摘。设计以ROS分布式计算系为主控制网络,以激光雷达进行移动机器人的地图构建与定位,双目深度相机实现对成熟草莓的识别和定位,搭载柔性仿生夹爪6自由度机械臂实现目标草莓抓取和放置。设计机器人软件平台,使用改进A*算法实现自主路径规划和导航避障;利用R-FCN目标检测网络和双目视觉技术实现成熟草莓检测及定位。结果表明:该草莓采摘机器人可实现目标检测及定位,检测到的草莓坐标与机器人手爪坐标的误差在4 mm以下,成熟草莓识别率为95%,满足采摘要求。

摘要：基于ZigBee无线传感网络设计了水产养殖智能监控系统,可实时监测预警养殖水环境参数并自动调节其水平。针对增氧泵工作的滞后性和非线性的难题,设计了Mamdani控制器,仿真及现场应用表明该控制器实现了溶解氧含量的精确控制。本系统可应用于中小规模室内工厂化循环水高密度养殖,并可向其他畜牧养殖产品推广,促进养殖行业走向智能化、无人化。

摘要：随着农业信息化水平的不断提高,收割机作业效率开始受到关注。为使收割机能够在最短的时间内为农民提供支援,设计并实现一种基于LAMP的收割机作业管理系统。该系统以LAMP架构和THINKPHP框架为支撑,引入高德地图,采用MVC设计模式,实现收割机作业与农民需求的一对一准确对接,建立用户沟通交流的平台,并实现收割机轨迹的实时记录。

摘要：利用PLC、触摸屏和传感器技术设计设施蔬菜工厂化繁育营养液供液自动控制系统。通过该自动化控制系统实现对营养液EC浓度与pH值数据的在线自动采集与自动控制。针对营养液供液系统具有非线性、大时滞的复杂控制特点,为提高系统的稳定性与可靠性,设计一个"二输入一输出"模糊控制器,通过模糊智能决策实现对系统EC、pH进行智能化调控,应用表明其EC、pH营养液参数响应速度快,过渡时间短,稳定性好,能很好的满足蔬菜生产营养液控制要求。

摘要：国内水资源缺乏,传统的灌溉手段对水资源和肥料消耗巨大,使用定时原理的施肥机存在着对目标区域把握模糊,无法精确调整的缺点。如果使用无线传感器网络进行田间环境参数的采集,那么需要对传感器定期进行维护,而且信号容易受到墙体的阻挡,部分节点信号过差。针对上述问题,研究设计了一种基于MBus的水肥一体化灌溉系统。采用MBus总线,提供基于电力线的载波通讯,可以同时完成节点供电和通讯功能。经过试验验证,该系统能够提供比定时施肥系统更加均匀的土壤水分管理,为MBus技术在农业领域的运用提供参考。

摘要：针对草莓种植过程存在旋耕、起垄、施肥、覆膜作业次数过多,增加地面压实度、浪费油料、增加生产成本,且起垄后后续作业易造成垄体破坏等问题,文章基于UG开发设计草莓旋耕、起垄、施肥覆膜一体机,主要包括旋耕、起垄、施肥、覆膜4个装置的设计,旋耕装置采用双螺旋线多区段排列,起垄采用双圆盘起垄,动力由拖拉机液压输出液压马达驱动,垄宽可调;排肥采用外槽轮排肥器;覆膜装置采用前后错开式双覆膜结构,不易漏覆膜,镇压和覆土装置都是采用压紧弹簧,可根据土地的松软自动调节高度;经田间试验,运行可靠,经田间试验,旋耕土地松碎、垄形可靠、施肥均匀、铺膜一致、覆土效果好,达到预期的设计目标。

摘要：为了提高设施瓜类从优异种质到获得新品种的中间制种环节效率和准确性,将繁种关键技术与智能农业装备相结合,设计开发了辅助繁种配套综合装置并进行了田间试验。试验结果表明:使用配套综合装置的黄瓜品种1、品种2、品种3比使用普通装置的有效授粉时间分别提高了37.7%、39.0%、34.9%,制种纯度分别提高了10.2%、8.8%、10.2%,制种产量分别提高了17.8%、16.9%、23.6%。综上,研制的辅助繁种配套综合装置,可有效提高设施瓜类的制种效率和准确度,对于实现制种技术的新升级具有重大意义。

摘要：农业机械的自动导航技术是实现设施农业机械自动化和智能化的关键技术。以温室管理作业机械作为研究对象,采用机器视觉导航技术,设计了温室自主移动作业平台。该作业平台在大棚内应用CCD图像采集植株的位置数据,实时监测,规划导航路径;基于PID理论的比例控制器控制自主移动作业平台沿拟合路径自主行走,完成自动导航。同时设计了复合底盘,通过更换不同的作业机具,可以完成播种、施肥、植保喷药等多种作业,提高了温室管理机械的作业效率和操作舒适性。

摘要：以西门子1200系列PLC作为控制器,自动调节超声波频率使营养液形成喷雾,周期性喷到兰科植物上,设计出基于PLC的超声波气雾栽培装置。该装置采集室内环境参数,根据每日雾化时间段与植物栽培指标自动控制超声波频率、室内环境参数,此外,装置配有人机界面,用以显示当前雾化频率、栽培环境参数及设备状态等信息,也能够设定超声波气雾栽培指标,切换手动/自动操作模式等功能。该设计不仅可有效解决普通水培中供氧、供肥的矛盾,还能够提高水和养分的利用效率,减少病虫害发生,提高栽培的成活率,具有一定的应用价值。