国家自然科学基金(31201128)
- 作品数：16 被引量：254H指数：9
- 相关作者：翟长远朱瑞祥张波徐莎王秀更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学国家农业信息化工程技术研究中心北京农业智能装备技术研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 果园喷雾靶标探测技术现状分析被引量：22
- 2016年
- 果园靶标探测技术是果园精准施药技术的关键。为此,分析了红外探测技术、超声波探测技术、激光探测技术及图像技术等在靶标探测中的应用。同时,介绍了基于红外光电技术实现最基本的靶标有无探测和靶标距离测量的靶标探测系统;介绍了利用超声波传感器和激光雷达扫描仪对靶标进行距离扫描,通过获得的靶标距离点云数据构建了靶标的数字三维模型方法;介绍了利用图像处理技术获取靶标叶面积指数和三维模型的探测系统。靶标探测技术虽有一定的发展,但还处于试验研究阶段,其将朝着实用化、产品化和低成本化方向发展,为对靶精准施药提供更有力的变量控制依据。
- 李瀚哲翟长远张波杨硕
- 关键词：精准施药红外超声波激光图像技术
- 喷雾高度可调的果园风送喷雾机的设计被引量：13
- 2013年
- 【目的】设计喷雾高度可调的牵引式果园风送喷雾机，以满足不同果树对喷雾机喷雾高度可调的要求。【方法】针对轴流风机式果园风送喷雾机难以满足不同果树喷雾高度可变的不足，基于喷雾高度可调的目的，设计了一种由1对转向相反的离心风机和角度可调的导流风箱为核心的牵引式果园风送喷雾机，在需求分析和虚拟三维建模的基础上，完成了各关键部件技术参数和整机结构的确定，并通过试验分析了该喷雾机在不同喷雾角度、风机转速、喷雾距离和喷雾压力条件下喷雾沉积量的分布情况。【结果】设计的以转向相反的离心风机和角度可调的导流风箱为核心的牵引式果园风送喷雾机，在离心风机转速为1 200 r/min、喷雾距离为2.5 m、喷雾压力为0.7 MPa、导流风箱的角度为0°和15°时，喷雾沉积量适宜的施药高度分别为0.8～2.4 m和1.6～3.2 m。【结论】所设计的果园风送喷雾机可以满足果园对不同高度果树施药的农艺要求。
- 徐莎翟长远朱瑞祥郭俊杰李为韩润哲
- 关键词：离心风机农机设计
- 我国施药技术和施药机械的现状及问题被引量：37
- 2014年
- 施药技术和施药机械严重落后的现状与我国高速发展的农药水平极不相称,在病虫害防治过程中造成了农药利用率低、施药效果差、农药残留超标及环境污染等一系列问题。随着社会的发展,人们对食品安全愈来愈重视,对我国的施药技术和施药机械提出了更高要求。为此,分析了我国施药技术和施药机械的落后现状,提出了改进和提高的对策与措施。
- 邓敏邢子辉李卫
- 关键词：施药技术施药机械
- 果园风送喷雾机的改进设计与喷雾高度调控模型构建被引量：9
- 2018年
- 【目的】针对第一代果园喷雾机存在的风箱角度不能电动控制且调节精度不高、传动装置设计欠合理和体积偏大等问题进行改进,并建立喷雾高度调控模型,为新一代果园喷雾机的设计提供参考。【方法】对喷雾机导流风箱的固定方式、传动方案和通过性能进行了改进,并通过喷雾沉积分布试验及数学方程拟合,建立沉积分布重心高度、喷雾宽度与风箱角度之间的数学模型。【结果】与改进前相比,该喷雾机不仅支持风箱角度电动精确调控,而且其理论功耗还减少了8%,长度尺寸减小了32.6%。风箱旋转角度对喷雾机尺寸影响的测试结果表明,旋转角度对风箱组宽度有一定的影响,旋转角度为最大值30°时风箱组宽度最大,为0.95m,但仍然小于喷雾机轮距1.0m;风箱旋转角度对喷雾机高度基本没有影响。改进后的喷雾机喷雾沉积分布试验表明,风箱与铅垂线夹角分别为0°,15°和30°时,喷雾沉积分布重心高度分别为1.14,1.55和2.20m,70.7%的药量分别垂直集中分布于0.72~1.56,1.15~1.94和1.71~2.69m,拟合得到的沉积分布重心高度、喷雾宽度和风箱角度之间的数学方程均为线性方程,其R2值分别为0.982和0.996。【结论】改进后喷雾机支持喷雾高度电动精确调节;所建立的喷雾高度智能调控模型可为果园喷雾机的改进完善提供支持。
- 翟长远徐莎徐莎李瀚哲张波张波
- 关键词：风送喷雾机果园
- 基于ANSYS的果园风送喷雾机传动系统设计及优化
- 2014年
- 针对现有果园风送式喷雾机难以满足果树对不同喷雾高度的要求,设计了一种新型果园风送式喷雾机传动系统。该传动系统由拖拉机后置动力输出驱动,基于对象设计的理念,采用一体式后传动箱实现两个离心式风机反向旋转,通过旋转改变导流风箱的位置实现变高度喷雾。运用PRO/E软件建立三维模型,并运用ANSYS软件对传动系统中高速旋转轴进行了模态分析,结果显示结构设计合理,满足果树对不同喷雾高度的要求。
- 徐莎朱瑞祥翟长远张国远张徐洲
- 关键词：传动系统三维建模
- 梯形组合刀盘设计及作业性能试验被引量：3
- 2015年
- 针对免耕播种机开沟器工作中容易出现缠草堵塞、草土混杂及干湿土混杂影响播种质量的问题,设计了一种新型梯形组合刀盘,制作了试验装置,并进行了土槽和田间试验。试验表明:梯形组合刀盘在秸秆覆盖量不大于1.2kg/m2时,通过性满足要求;梯形组合刀盘工作时组合刀盘和开沟器先后开出"W"沟和"V"沟,草土分离系数达95%,干湿土分离系数可达91.7%。梯形组合刀盘破茬防堵性能可靠,实现了草土分离及干湿土分离,可为种子萌发及出苗创造良好条件。
- 史岩鹏翟长远朱瑞祥闫小丽葛世强李成鑫时永
- 关键词：免耕播种机
- 大籽粒作物漏播自补种装置设计与试验被引量：39
- 2014年
- 针对大籽粒作物精量播种机普遍存在漏播现象，改进现有排种与补种相互独立的补种位置不准确等问题，提出了一种基于超越离合器的大籽粒作物漏播自补种方法，采用激光光电传感器和霍尔传感器分别监测漏种和排种器速度，依靠排种器自身的超越旋转实现位置无偏差补种并能够故障报警，并设计制作了排种与补种一体化的漏播自补种试验装置。试验结果表明，排种速度2～5 km/h、连续漏播数≤3粒时，补种时间间隔误差≤1.37%，补种粒距合格指数为100%，合格粒距变异系数≤14.48%，平均成功补种率为92.98%，综合漏播率≤0.8%，播种率达到99.2%。该研究可为大籽粒作物精量播种机改进设计提供参考。
- 朱瑞祥葛世强翟长远闫小丽史岩鹏李成鑫黄闪闪
- 关键词：精量播种机超越离合器
- 喷雾机喷头流量在线测量系统设计与试验
- 2013年
- 为实现精确喷雾,需要对各类喷雾机喷雾性能进行测试并校准。为此,设计了一套喷雾机喷头流量在线测量系统,可同时测量喷雾机主管道压力值和6个喷头流量值。药液由自制转换接头引流至流量传感器,由药液收集槽收集,流量传感器输出信号经处理模块处理后上传至上位机界面显示。试验时,针对ALBUZ-ATR80型喷头进行流量测量。结果表明,当压力为0.3～1.5MPa、流量为0.53～1.25L/m时,最大相对误差为4.40%;当压力为0.7 MPa、流量为0.83～0.91 L/m时,最大相对误差为3.88%。系统具有较高测量精度,操作方便,便于对各类喷雾机喷头流量进行测量与校准。
- 郭俊杰翟长远朱瑞祥王秀李为徐莎
- 关键词：喷雾机
- 喷杆式施药机对行喷雾控制系统设计与试验被引量：8
- 2017年
- 针对现有大田喷杆式施药机喷雾过程中喷头无法精准对行喷施造成农药浪费的问题,基于机器视觉技术设计了喷杆式施药机对行喷雾控制系统。该系统包括作物行中心线位置提取上位机软件和电动喷杆控制系统,利用工业相机获取作物行RGB图像,采用G-R>T&G-B>T算法及形态学处理实现作物行分割,基于改进的垂直投影法获取作物行中心线,利用坐标系转换实现将作物行中心线位置信息转化为喷杆横向偏移量,并经RS2 3 2串口传输至ATMega1 6控制器,控制推杆电机带动喷杆在滑轨上左右移动,借助位移传感器实时监测喷杆移动距离,以实现作物行追踪和对行喷雾控制。实验室和田间试验表明:改进的作物行中心线提取算法平均耗时12.51ms,喷杆横向偏移量计算误差小于0.44cm;电动喷杆右移最大误差0.3cm,左移最大误差0.5cm;小车速度为0.26m/s时,对倾角为5°、10°、15°模拟作物行的最大对行误差分别为3.22、2.86、2.51cm;小车速度为0.2 4 m/s,最大偏移1 4.0 2 cm时,对田间玉米幼苗的对行喷雾最大误差为4.8 6 cm,为实现作物行追踪和对行喷雾控制提供了一种有效的解决方案。
- 张波翟长远蔡吉晨杨硕王秀
- 关键词：喷杆式喷雾机机器视觉中心线提取相机标定
- 果园风送喷雾精准控制方法研究进展被引量：68
- 2018年
- 果园风送喷雾技术与装备正在朝着精准化和智能化方向发展。果园喷雾控制对象主要为喷施药量和风力供给量,二者需要协同精准调控,其按需调控的前提是果园靶标精准探测。该文从果园靶标探测方法、喷施药量控制方法、风力调控方法 3个方面对现有研究进展进行综述,阐述了基于光电感知、超声波传感、激光雷达、图像、光谱和电子鼻技术探测果树位置、冠层外形轮廓、冠层体积、冠层内部结构、枝叶稠密程度、病虫害程度等特征信息的技术方法;分析了喷施药量调控方法中管道总药量控制方法在管道设计、混药方式、药液流量控制策略方面技术和产品化上取得的巨大突破,以及喷头药量独立控制方法研究方面获得的大量成果;综述了果园风送喷雾风速风量需求理论原则、风场雾场建模方法、风力调控方法与调控装备研究进展,指出了其基本理论原则、建模调控方法等科学问题还有待深入探索。同时,还分析了目前研究在果园靶标探测方法、喷施药量调控方法和风送喷雾风力调控方法中面临的困难和挑战,主要包括冠层稠密程度和病虫害程度高效感知方法探索、靶标风力需求普适模型构建、风场建模风力按需调控方法研究和精准喷雾技术与系统集成开发。最后指出了果园风送喷雾精准控制方法未来发展方向:1)果园靶标冠层枝叶稠密程度和病虫害程度在线探测方法将成为新的研究热点;2)果园风送喷雾风速风量供给需求理论原则、风场快速模拟仿真和风力调控方法与装备是未来重要研究方向;3)随着高新科技的涌现,科研院所和公司有望在果园喷雾药量和风力调控系统优化设计及精准喷雾机系统集成研发方面获得更大发展。
- 翟长远赵春江赵春江John Long王 秀王秀张海辉
- 关键词：农业机械喷雾果园
