摘要：为探明茶树嫩梢芽叶形态分布及采摘部位受力形变规律,进行了嫩梢形态特征参数统计与力学特性试验。首先,以龙井43、中茶108、白叶1号等6类茶树品种为试验对象,分析适采期茶树嫩梢芽叶分布形态特征与采摘农艺要求;其次,对嫩梢进行了物理参数统计,包括各叶片生长基部到嫩梢顶端距离、茶梢茎秆径宽尺寸以及嫩梢含水率等;最后,开展了茶树嫩梢剪切与弯曲力学特性试验。结果表明,茶树嫩梢叶顶距与各茎秆段等效直径呈正态分布。六种茶树样本一、二、三叶位叶顶距分布范围依次为16~22、25~35、40~60 mm。茶梢的一、二、三茎秆段等效直径分别集中在1.2~1.4、1.4~1.6、1.6~2.0 mm范围内,含水率逐渐降低,大致保持在78%~86%。随着由上至下叶位的变化,茎秆的抗弯刚度和剪切应力逐渐增大,不同茶树品种之间存在差异,但变化趋势相似;茶梢茎秆在受压弯曲试验过程中存在压力突变区间,并以龙井43为研究对象,定量分析了嫩梢在下压过程中茎秆采摘部位的力学特征,该研究为进一步了解茶树嫩梢的物理特征和优化设计茶叶采摘装置提供了理论依据。

摘要：针对山地杨梅传统栽培方式中存在的生产效率低、农事管理多依赖人工经验、品质及质量安全缺乏监控等问题,通过构建设施化、机械化、数字化技术体系,系统性设计集成山地设施杨梅智能化生产系统,并在兰溪市汤友贵家庭农场开展应用示范,总结形成山地杨梅设施化、机械化和数字化生产技术新模式,旨在构建科学、高效和可持续发展的山地杨梅生产技术体系。研究成果对推动传统山地农业向现代化转型、提高农产品质量和效益具有重要的理论价值和实践意义。

摘要：针对榨菜机械化收获中存在的合格率低、叶缨过长等问题,根据其需要同时进行打叶和切根的联合作业要求,设计基于定刀滑切原理的单刃口收获割刀,研制可同时进行切缨作业和切根收获作业的榨菜联合收获机。阐述整机结构与工作原理,对样机关键部件进行结构设计和理论分析,测定青菜头物理外观特性,分析不同刀具刃口滑切作业的受力情况,设计单刃口的V形滑切刀,确定切割刃角数值为25°和滑切角范围为20°~55°。基于收获作业高度及牵引需求,设计高度可调的割刀刀架和履带式底盘,对履带式行走装置的行走速度、接地比压、最大牵引力等相关数据进行计算,明确联合收获机工作机理,确定影响打叶切缨和切根收获作业合格率的主要参数,并基于正交试验对整机进行参数优化。确定最佳工作参数为:切根刀具入土角5°,刀具滑切角40°、打叶刀轴中心高度400 mm、打叶刀转速1500 r/min,行走速度0.5 m/s,其中,割刀入土角度对切根合格率影响最大,行走速度对打叶和切根作业的合格率影响较小,在最佳此参数下进行收获作业,打叶合格率和根切合格率分别为96.8%和91.2%,各项指标满足榨菜机械化收获的作业要求。

摘要：为解决传统水肥灌溉难以精准施肥以及水资源浪费的问题,针对当前水肥系统自适应能力差,存在非线性、时变性和滞后性以及自动化程度低等难点,设计了一套适用于设施农业的智能水肥远程控制系统。该系统通过基于鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)优化模糊PID调控本地端电动球阀开度进而精确控制水肥溶液电导率(EC),实现远程控制电导率至设定范围。利用MATLAB/Simulink对PID、模糊PID、以及基于WOA优化的模糊PID控制系统进行仿真,发现较传统的PID控制模型,系统的超调量仅为PID控制的2.7%,调节时间缩短了86.5%,稳态误差降低了99.8%。实现了智能终端对传感器数据实时监测和智能算法对水肥溶液EC值远程精确控制,具有较高的实际运用价值。

摘要：针对甘薯人工削皮劳动强度大、效率低,传统去皮方式污染严重等问题,基于甘薯的物理特征,设计了一种柔性自适应仿形甘薯削皮机。为确保甘薯削皮厚度的一致性与削皮作业的稳定性,首先对甘薯削皮过程进行理论分析,确定了影响仿形削皮性能的关键部件结构参数及取值范围,以仿形限位球半径、仿形力、电缸与卡爪转速比为试验因素,以甘薯削皮厚度均匀性为响应值,利用Design-Expert 8.0. 6软件采用BBD法设计三因素三水平试验,建立了各因素与甘薯削皮厚度均匀性的回归数学模型,分析了影响削皮性能的主要原因。结果表明,各因素对甘薯削皮厚度均匀性影响的主次顺序为:仿形力、仿形限位球半径、电缸与卡爪转速比;最佳参数组合为仿形力68.1 N、仿形限位球半径28.1 mm、电缸与卡爪转速比0.95。甘薯削皮性能验证试验表明,在优化后的工作参数下,该甘薯削皮机削皮效果较好,平均每个甘薯削皮时间为10 s,工作效率达360个/h,满足甘薯削皮的工业化加工需求。

摘要：针对当前双人手抬式采茶机需要配置操作人员数量较多,使用舒适度差等问题,设计了一种适用于丘陵缓坡梯田式茶园的轻便自走式采茶机。分析了整机的结构及工作原理,对履带底盘、采茶升降机构、液压传动系统进行了理论分析和选型计算,开展了田间采茶试验,并对样机进行采茶质量性能测试。试验结果表明,该采茶机工作性能稳定,采下茶叶完整率为81.1%、可制茶率为93.7%、茶叶损失率为0.82%、漏采率为0.77%,各采摘性能指标均在标准范围以内,满足使用要求。

摘要：目前,在传统水产养殖向产业化、集约化发展的过程中,监测技术与方法是薄弱环节,因此,研究和应用水产养殖轨迹跟踪技术具有重要意义。本文主要研究了基于嵌入式图像处理系统的水产养殖轨迹跟踪技术,提出了一种水产养殖在线监测系统的设计方案。该系统基于嵌入式技术,结合GSM/GPRS通信和射频无线传输技术,主要实现对水生鱼类的实时轨迹跟踪和监控。智能化设计使监控人员能够根据异常数据及时采取有效措施。本文的实验数据表明,在X轴速度为300 mm/min的条件下,水产养殖轨迹跟踪系统的跟踪误差达到0.5 mm或更小,满足设计要求。该系统结构简单,功能易于扩展,测量数据误差小,适用于水产养殖产业化领域。

摘要：为了获得榨菜缩短茎的最佳切割要素组合,在TMS-Pro质构仪上开展榨菜缩短茎切割的单因素试验和正交试验,以最大切割力和平均切割力为试验指标,探究刀刃类型、滑切角度、切割速度、切割方式对榨菜缩短茎切割过程中切割力的影响。结果表明:滑切角度对最大切割力和平均切割力影响显著(P<0.05),刀刃类型对平均切割力影响显著(P<0.05),锯齿刃比光刃省力。为有效降低最大切割力和平均切割力,榨菜缩短茎切割的参数宜确定为锯齿刃,滑切角度20°,切割速度80 mm·min^(-1)。此时,最大切割力为86.2 N,平均切割力为53.1 N。研究结果可为榨菜收获机的切割装置设计提供理论依据。

摘要：针对猕猴桃无损采摘的需求,基于机器视觉相关理论设计了一种主要由履带式底盘、采摘机械臂和末端执行机构这三部分组成的猕猴桃采摘机器人。根据猕猴桃采摘机械特性,设计无损采摘的末端执行机构;通过设计采摘机器人硬件控制系统和软件控制系统,实现猕猴桃准确识别和精准采摘,提高采摘机器人的作业效率。为验证采摘机器人的采摘性能,采用视觉识别和采摘实地试验进行验证。结果表明,视觉识别准确率可达97.7%,采摘成功率可达85%以上,平均采摘单颗猕猴桃时间为3.01 s,可以满足农业实际生产对采摘机器人的性能要求。

摘要：为了提高猕猴桃在不同倾斜角度下的花粉液沉积量,达到节约花粉液和提高授粉效率的目的,提出了一种基于角度调控的精量对靶授粉方式,并分析了气压、液压、喷雾距离和倾斜角度对雾滴沉积量的影响。首先搭建了精量对靶授粉试验装置;其次针对不同花朵重叠的情况,设计了精量对靶的角度调控方案、控制参数试验方案以及沉积量、雾滴粒径大小测试方法,确定了无倾斜角度下的授粉控制参数;再次分析了倾斜角度对雾滴沉积区域面积、理论授粉时间、雾滴逃逸率以及授粉补偿时间的影响,确定了最终授粉时间;最后通过验证性试验对精量对靶授粉方式进行雾滴沉积量和授粉成功率的分析。试验结果表明:当授粉液压为0.070 MPa、授粉气压为0.150 MPa、授粉距离为40 cm、授粉基础时间为3.50 s时,雾滴沉积量可满足无倾斜角度的充分授粉要求;随着花朵、喷嘴倾斜角度的增大,雾滴逃逸率和授粉补偿时间随之增大,最大雾滴逃逸率为27%;精量对靶授粉方式在不同倾斜角度下花蕊区平均雾滴沉积量稳定在43.0~46.5 mg,平均单朵花所需最终授粉时间3.67 s,授粉成功率达到96.7%。基于角度调控的精量对靶授粉方式在节约花粉液、提高授粉效率以及提高充分授粉率上具有显著优势,可为高效自动化精量授粉提供支持。