国家教育部博士点基金(20132325120007)
- 作品数：8 被引量：68H指数：5
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- 相关机构：东北农业大学更多>>
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- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术环境科学与工程更多>>
- 玉米定向栽培及机械化定向种植技术研究综述被引量：5
- 2017年
- 从玉米定向生长与栽培原理入手,对国内外定向种植机械化现状进行综述;针对研究现状,分析我国玉米定向种植机械化发展中存在的主要问题,以及机械化定向种植涉及的运动控制和批量识别等关键技术。研究结果表明:玉米定向栽植技术具有高产、防病等诸多优点,但目前玉米定向栽植技术多依赖人工操作,费时费力且难以大规模机械化推广;玉米机械化定向种植方面的研究多倾向于定向播种机构的设计,少有玉米粒群定向整列的相关基础理论的研究。就目前玉米机械化定向种植现状,提出应采用多元技术手段开展玉米粒群批量整列机理的研究。
- 权龙哲奚德君王建森肖云瀚王建宇郦亚军
- 关键词：玉米种子定向栽培
- 基于电磁振动的玉米粒群定向整列系统的参数优化与试验被引量：5
- 2017年
- 为提高玉米粒群定向整列系统性能及精度,分析电磁振动系统设计参数对定向整列性能的影响。首先,通过分析系统的工作原理,构建了籽粒的滑移模型;其次,开展了系统动力学分析及定向阶段籽粒的受力分析,探讨了籽粒定向整列过程与系统设计参数之间的关系,选取出对系统作业性能有显著影响的参数,得到满足要求的设计参数临界条件;最后,搭建定向整列试验平台,通过三因素二次正交旋转设计试验,进一步优化设计参数,建立因素与试验指标(定向成功率、整列成功率)的回归方程。经优化计算得出:最佳设计参数范围为振动方向角32°~35°、振幅为0.1~0.15 mm、振动频率为51.5~52 Hz,相对应的试验指标定向成功率范围为63.8%~67.4%,整列成功率范围为95.8%~96.3%,其中最优参数组合为:振动方向角34.42°、振幅为0.14 mm、振动频率51.77 Hz;将系统置于最优参数组合进行验证试验,同时借助高速摄像系统对籽粒定向整列过程实时记录和分析,在无机械机构辅助的情况下,平均定向成功率为66.2%,整列成功率为97.4%。该研究可为玉米籽粒定向种植、定向育苗等相关装备的研制提供参考。
- 权龙哲奚德君肖云瀚王建森张明俊王洪飞张天宇
- 关键词：动力学电磁振动玉米籽粒
- 考虑风扰的对靶喷雾机械臂药液喷洒动力学建模与试验被引量：5
- 2018年
- 为实现对靶标杂草的有效覆盖和提高对靶施药精度,减少药液浪费和生态污染,采用基于二自由度机械臂的对靶施药方式,优化了除草机器人的对靶喷施性能;除草机器人药液喷洒模型的建立是提高对靶喷施精度的关键,在考虑风扰的前提条件下,根据液滴粒子轨迹动力学方程,结合机械臂连杆和关节变量参数,建立液滴喷洒轨迹模型,并推导得到液滴理论沉积覆盖区域;在此基础上通过计算机数值模拟,分析了喷头位姿、车速和风速对液滴落地沉积覆盖区域的影响,并对靶标点进行了坐标重构;在室内搭建了小型开口直流低速风洞并进行药液喷洒验证试验,利用图像处理技术获取试验的液滴落地沉积覆盖区域,对比其与理论沉积覆盖区域,形心误差范围为4.1~7.2 mm,区域匹配误差范围为9.1%~17.8%。试验结果表明:理论沉积覆盖区域与试验测定的结果误差较小,两者具有较高的一致性。
- 权龙哲郦亚军王旗冯槐区魏春雨
- 关键词：机械臂动力学模型
- 基于CFD-DEM的稻谷通风阻力数值模拟与试验被引量：27
- 2015年
- 为探究稻谷通风中谷层阻力的变化规律,基于离散元理论,构建了2个品种稻谷颗粒的数值模型,采用CFD-DEM耦合模拟了垂直圆管约束中的稻谷颗粒群在不同风速及谷层深度下通风阻力的变化规律。结果表明:在表观风速一定时,谷层阻力随谷层深度的增加而非线性增加(R2>0.99);当谷层深度一定时,谷层阻力随表观风速的变化关系可表达为二次多项式形式(R2>0.98);不同品种的稻谷在相同条件下谷层阻力变化趋势相同,数值不同,长粒型较短粒型谷粒通风阻力小。通过搭建试验装置,对模拟结果进行了试验验证,成对t检验(α=0.01)结果表明差异不显著,数值模拟与试验结果吻合,证明应用CFD-DEM方法数值模拟稻谷通风阻力是可行的,获得的拟合方程可用于谷仓通风阻力计算,指导就仓干燥系统管网设计及风机的选配。
- 刘立意郝世杨张萌刘冬梅贾富国权龙哲
- 关键词：稻谷通风阻力离散单元法数值模拟
- 玉米粒群批量整列系统参数优化与试验被引量：4
- 2017年
- 为提高玉米分选机械化水平,针对传统玉米分选机器存在籽粒难以实现批量整列的问题,设计了一种能够高效批量整列的机械装置。阐述了该批量整列装置主要结构、工作原理和相关结构参数;对该装置关键部件进行结构设计,分析振幅差异式电磁振动系统和批量整列轨道的性能特点;对该装置的批量整列性能进行EDEM虚拟仿真试验,以轨道弧形区域圆心角、楔形挡板夹角、轨道宽度为试验因素,批量整列性能为试验指标进行虚拟正交试验,分析相关因素对批量整列性能参数的影响,获得合理参数组合为:轨道宽度为15.4 mm,弧形区域圆心角为45°,楔形挡板夹角为110°。台架试验验证结果表明:电磁振动系统振幅为1.5 mm,频率为52 Hz,振动方向角为28°,安装倾角为0°,附加质量为0.3 kg,一侧板弹簧调至87°,另一侧板弹簧调至35°,安装配重片处轨道振幅为1 mm时,批量整列合格指数为83.1%,粘连卡止指数为10.4%,滞后指数为6.5%,批量整列性能良好,批量整列系统性能满足玉米籽粒分选器性能要求。
- 权龙哲奚德君王建宇陈词王洪飞
- 关键词：玉米籽粒分选TRIZ理论
- 推送自锁式肩关节机构的研究设计与试验分析被引量：1
- 2014年
- 为提高农业自动化程度,改善农业机器人的多样性与适应性,增大农业机器人作业空间,增强机械手的灵活性和作业稳定性,文章提出一种基于三自由度的具有横向推送和径向自锁功能的农业机器人新型肩关节,并对该新型机构进行了原理设计以及运动学分析,运用Matlab软件对其进行控制试验与误差分析。结果表明,该机构作业稳定性好,精度可靠,工作空间可提高50%以上,可推广应用于多功能机器人。
- 蒋恩臣孟醒权龙哲查韶辉
- 关键词：农业机器人肩关节自锁运动学
- 三臂多功能棚室农业机器人的运动学分析及试验被引量：14
- 2015年
- 果蔬培育过程涉及采摘、喷雾、剪枝等多种作业内容,为此该文提出了一种三臂多功能农业智能机器人,各机械手臂具有不同的作业功能,同时每2条手臂之间又可实施协同作业;建立该机器人的运动学模型是实现该系统多功能作业的前提,为此该文采用D-H方法建立了机器人连杆坐标系,分别推导了视觉系统、剪切执行器、采摘执行器、喷洒执行器的运动学方程,实现了运动学正解;采用代数方法得到了封闭形式的运动学方程逆解,求解了在采摘和喷洒模式下的各末端执行器包络空间,选取包络空间中的若干特征点作为试验样本,并为该机器人系统搭建了用以检验其执行精度的三维坐标系。试验结果表明,该机器人系统的运动模型能够指导各末端执行器完成指定动作且最大误差仅为8 mm,误差远远小于末端执行器的开度,能够满足要求。
- 权龙哲张冬冬查绍辉奚德君王昊
- 关键词：机器人末端执行器运动学D-H方法
- 粘连玉米粒群的分水岭分割与粒形的多尺度小波校正算法研究被引量：8
- 2016年
- 为实现玉米粒群图像的自动分割和形态校正,在传统分水岭分割算法的基础上提出了一种新的粘连籽粒分离与形态校正算法。首先采用维纳滤波与数学形态学运算对玉米粒群图像进行滤波及背景均匀化处理;然后通过多种边缘检测算子相结合的检测方法,确定玉米籽粒的粘连边界,作为算法的分水岭;利用腐蚀算法与极值化处理确定了粒群图像的蓄水盆地,并以构建的分水岭和蓄水盆底完成对粒群图像的分水岭分割运算;最后利用多尺度小波分析的方法对籽粒图像进行正形。试验结果表明,该算法对玉米粒群图像的有效分割率和正形率分别为94%和95.6%,有效解决了传统分水岭分割方法易出现的过分割和泄露等问题,较传统算法在时间和准确率等方面均有很大提升。
- 权龙哲辛伯来奚德君张明俊
- 关键词：玉米籽粒分水岭分割算法小波分析
