摘要：为提高藤蔓的粉碎效果、降低粉碎能耗,设计了一款藤蔓粉碎刀具。首先,利用ANSYS Workbench/Ls-Dyna对单把等滑切动刀与藤蔓的粉碎过程进行了仿真分析,以刀轴的转速、刀片类型及其等滑切角为影响因素,以比能耗为目标进行正交试验,得到最优的参数组合:刀具类型为弧形锯齿刀片,刀片滑切角为40°,刀轴转速为800 r/min。制作试验平台对单把等滑切动刀进行试验,试验结果与仿真结果基本一致。最后,对整个粉碎装置进行试验,将藤蔓含水率、刀盘转速、动定刀间隙作为考察因素,以比能耗为主要优化目标、粉碎合格率为次要目标,进行响应曲面试验。试验得到最佳参数组合为动定刀间隙2.44 mm、刀盘转速911.28 r/min、含水率52.02%,此时比能耗为0.140 0 kW·h/kg、碎合格率为97.5317%。

摘要：为提高苗木的存活率和生长速度,基于传感器技术和WinCE嵌入式系统设计一种智能苗木培养箱。苗木培养箱主要由箱体和控制系统组成,其中控制系统主要有传感器、采集卡、WinCE工业平板、继电器和各执行器件组成,具备信息采集、信息传输、信息处理和培养箱环境参数调控等功能。对传感器和硬件位置进行优化布局,提高控制精度。该培养箱进行一个月的运行测试,湿度控制精度为±5%RH,温度控制精度为±0.5℃,CO2浓度控制精度为±20 ppm,均能达到控制要求并稳定运行。

摘要：为提高原木锯切装备的自动化程度和加工效率,同时保证原木锯切的出材率,设计了基于红外检测的原木自动化锯切翻转概念样机,分析了原木锯切策略和锯切角度算法,并搭建了原木外轮廓检测装置试验台来对上述计算算法进行验证。原木外轮廓检测装置采用红外测距传感器检测原木任意横截面外轮廓上均匀分布的8点位置参数,这8个点组成的多边形可近似表征原木截面的外轮廓,轴向不同截面的近似八边形轮廓用Weiler-Atherton算法裁剪,并进一步用最小二乘法将裁剪得到的多边形拟合成椭圆形的有效利用区域。结果表明,拟合椭圆与原木小头截面外轮廓形状的吻合度较高,依据该拟合椭圆提出的锯切策略和锯切角度计算方法,对于弯曲度和锥度较小的原木锯切分析具有可行性。

摘要：基于分模块控制系统理论,设计锯材分拣检测装置,以单片机为主控单元,多传感器和触点开关为反馈信息输入,协调控制多个电机,实现锯材的输送、分拣和检测。样机试运转表明,装置对锯材分拣、颜色和厚度异常检测等性能可靠,有助于提高锯材分拣、检测的自动化程度和生产效率。

摘要：针对现有采茶机作业时老、嫩茶叶一刀切、嫩芽切碎及茶树机械损伤等问题,设计一种割刀自适应调节的采茶装置。根据坡地茶园地形参数和茶茎力学特性,确定采茶装置的机械及结构参数,使得割刀自适应采茶;通过对采茶装置运动学和动力学分析,建立割刀水平调节过程运动学方程和割刀切入角调节过程动力学方程,确定影响割刀运动的主要因素为:茶茎对割刀的反作用力、曲柄长度、摇杆长度和铰链安装长度;利用力矩平衡原理,得到割刀纵向偏转的充要条件,确定茶茎反作用力范围为0~55.42 N;采用Adams开展对割刀水平调节过程仿真分析,确定最优曲柄长度、摇杆长度和铰链安装长度分别为330 mm、200 mm和500 mm。

摘要：为探清甘蔗渣冷压成型的可行性及其影响因素,利用万能试验机和专门设计的压缩模具对甘蔗渣进行冷压成型试验,探究蔗渣粒径、含水率、压缩速率和保压时间对最大成型压力、压缩能耗、松弛密度以及成型颗粒耐久性的影响。结果表明:含水率、粒径和保压时间对试验指标均具有显著性影响,而压缩速率的影响不显著。综合分析得到甘蔗渣冷压成型的最佳工艺参数为:含水率10%~15%,粒径小于5 mm,压缩速率50~75 mm/min,保压时间30 s。该研究为甘蔗渣的固化成型和资源化利用奠定了基础。

摘要：为提高教学效果和质量,培养学生创新设计能力及将理论知识与实际应用相结合的能力,以实现温室环境中作业平台的自主移动为研究目标,作为《农业机器人应用技术》等课程的实验教学平台。教学过程中以基于ROS与STM32的同步定位与地图构建(SLAM)移动机器人平台为对象,融合应用激光雷达、摄像头等多传感器采集环境信息,由浅入深地介绍农业机器人的控制方式。采用模块化设计,方便对系统功能进行增减和修改。开源的导航算法,极大降低软件设计成本,便于开发人员之间的交流。使学生对"人工智能+农业"方向有清晰认知,将枯燥的纯理论教学和实践应用结合起来,提升学生的学习主动性,增强学生的沟通协作能力和创新设计能力,同时锻炼学生的实践能力和动手能力。

摘要：微生物燃料电池(microbial full cell,MFC)是利用微生物作为生物催化剂将碳水化合物转化为电能的装置。针对MFC输出电压低、功率小、内阻大的特点,该文研制了一种具有最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)功能的能量收集电路和两级升压电路;基于MSP430和CC2500芯片设计了环境温度传感系统。测试结果表明,MFC的输出电压维持在316~390 mV范围内,实现了最大输出功率的跟踪,MPPT电路和升压电路分别输出1.1和3.5 V电压;无线温度传感器以每13 ms的周期将环境温度无线传输到远程终端,验证了环境温度传感系统在最大功率点处对无线传感器网络节点供电工作的可行性,可为实现MFC主动式能量收集提供参考。

摘要：为了解决锤片式粉碎机在粉碎菌草过程中效率低、耗能高等问题,对菌草的粉碎过程以及功耗变化情况进行研究,设计了一种新型锤片,并利用ANSYS Workbench/Ls-Dyna对锤片与菌草的碰撞粉碎过程进行了数值仿真分析.以转速、斜面倾角以及茎秆直径为影响因素,以最大碰撞力和平均功率为试验指标进行单因素试验,确定各个因素的取值范围;通过多因素试验得到最大碰撞力以及平均功率的回归模型,在茎秆直径为22 mm的条件下以最小平均功率为主要优化目标,以最大碰撞力为次要目标得到最佳参数,即转速2623.18 r·min^(-1),斜面倾角7.12°,在此参数条件下,最大碰撞力95.37 N,平均功率165.15 W.

摘要：为获取黄金百香果藤蔓力学性能参数,以其藤蔓为试验材料,对其进行了径向压缩、轴向压缩、三点抗弯和抗剪试验。结果表明:黄金百香果的大主藤、小主藤、支藤的径向平均压缩弹性模量分别为36.48、30.84、20.83MPa,轴向平均压缩弹性模量分别为19.44、10.35、4.31MPa;大主藤、小主藤、支藤的平均抗弯强度分别为13.37、11.23、7.46MPa,平均抗剪切强度分别为4.82、4.88、5.16MPa;抗压强度、弯曲强度、剪切强度均与含水率呈负相关,与密度呈正相关。研究结果可为黄金百香果藤蔓加工处理设备关键部件设计与开发提供一定的理论依据。