• 苹果生产智能底盘与除草及收获装备技术研究进展

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间: 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业(中英文)》

    摘要: 苹果产业作为苹果主产区经济发展的支柱产业,为当地果农增收、农业增效做出了重要贡献。随 着产业的转型升级,苹果生产机械化和智能化的发展程度将影响其经济效益。为推进苹果生产智能化技术 研究与智能装备研发,本文概述了苹果生产各个环节机械化水平,阐述了动力底盘、除草装备、收获装备 等苹果生产装备主要技术特点,归纳了自动调平与控制、自主导航、自动避障、杂草识别、杂草去除、苹 果识别、苹果定位、苹果分离等技术分别在智能化动力底盘、智能除草装备、苹果采收机器人上的研究与 应用进展,并阐明了上述3种智能装备关键技术的基本原理和特点。在此基础上,指出了目前苹果生产智能 装备技术面临的挑战,并提出了发展建议。

  • 奶牛运动行为智能监测研究进展与技术趋势

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间: 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业(中英文)》

    摘要: 奶牛运动行为蕴含着诸多健康信息。信息化、智能化技术的应用有助于养殖场及时掌握奶牛健康 状况,提高养殖效率。本文主要针对奶牛运动行为智能监测技术的研究进展予以分析,首先对奶牛基本运 动(躺卧、行走、站立)、发情、呼吸、反刍及跛行等行为的监测意义进行阐述,明确了奶牛行为监测的必 要性; 其次按照时间顺序分别从接触式监测方法和非接触式监测方法两方面综述了国内外相关研究现状, 对相关研究的原理及成果进行详细介绍,并进行了分类总结; 对奶牛行为监测产业发展现状进行了分析, 介绍了国外主流牧场自动化设备供应商主营业务及代表产品; 之后分别提出了当前接触式和非接触式奶牛 运动行为监测方法的问题与挑战。最后,针对相关关键技术的发展趋势进行了展望。

  • 射频加热技术在粮食储藏与加工中应用研究进展

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间: 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业(中英文)》

    摘要: 粮食的储藏与加工是保障国家粮食安全的重要环节。射频技术凭借具有穿透深度大、加热迅速、 整体加热、无化学残留等特点,已广泛应用于粮食产后研究,并在部分领域工业化应用前景广阔。为深入 了解射频加热技术在粮食储藏与加工中应用研究进展,本文首先对射频技术展开概述,阐述了射频加热的 基本原理,并对目前商业化应用的射频加热系统的类型与特点进行介绍; 从粮食与储粮害虫的介电特性、 储粮害虫的耐热性和粮食的加热均匀性改善三个方面概述了目前射频在粮食储藏与加工中的基础研究; 在 此基础上,结合生产中面临的实际问题对该技术在粮食产后杀虫、灭菌、钝酶和干燥等方面的应用进行了 总结; 最后,就该技术应用于粮食储藏与加工尚存的问题与未来研究方向提出了建议。本文可为射频技术 在粮食储藏与加工中的应用研究提供指导作用。

  • 果园风送喷雾机出风口风场CFD 建模与试验

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间: 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业(中英文)》

    摘要: 塔式果园风送喷雾机是目前普遍使用的果园喷雾机,塔式结构易产生旋转和不规则的垂直气流, 导致喷雾机出风口两侧风场分布不对称,且分布规律不易预测。为探究适用塔式果园风送喷雾机出风口风 场建模方法,本研究基于喷雾机出风口风场计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD) 建模方 法,提出了用户定义函数(User-Defined Function,UDF) 分段式三维风速入口边界条件设置方法,并研究 了湍流模型和计算域尺寸对喷雾机CFD风场模拟结果的影响特性。采用Fluent软件,建立了三种CFD模型: 模型一以11个区域的平均风速作为边界条件; 模型二采用UDF分段式三维风速入口作为边界条件; 为进一 步研究计算域尺寸对风场模拟的影响,建立了小计算域尺寸的模型三。三种模型均采用基于雷诺时均控制 (Reynolds-Averaged Navier-Stokes,RANS) 方程的k - 湍流模型和k - 湍流模型进行风场计算。为了验证模 型的可靠性,设计了空间风场立体测量系统,实现了精确快速空间风速测量。验证结果表明,Standard k - 、 Realizable k - 、BSL k - 和SST k - 湍流模型较适合风场CFD建模,其中Standard k - 湍流模型运算结果最 优,模型决定系数R2为0.81。基于UDF分段式三维风速入口边界条件设置方法不仅提高了仿真结果的准确 性(提高了5%),而且降低了计算的复杂性。在其他参数设置相同的情况下,大尺寸计算域模型的性能略优 于小尺寸计算域。实际建模过程中建议根据计算机计算能力、仿真的实际要求设置合适的计算域尺寸。本 研究结果可为喷雾机出风口风场CFD建模方法提供参考。

  • 面向果园多机器人通信的AODV 路由协议改进设计与测试

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间: 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业(中英文)》

    摘要: 针对多机器人在果园中作业时的通信需求,本研究基于Wi-Fi信号在桃园内接收强度预测模型,提 出了一种引入优先节点和路径信号强度阈值的改进无线自组网按需平面距离向量路由协议(AODV-SP)。对 AODV-SP报文进行设计,并利用NS2仿真软件对比了无线自组网按需平面距离向量路由协议(AODV) 和 AODV-SP在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能。仿真试验结果表明,本研 究提出的AODV-SP路由协议在发起频率、路由开销、平均端到端时延及分组投递率4个方面的性能均优于 AODV协议,其中节点的移动速度为5 m/s时,AODV-SP的路由发起频率和路由开销较AODV分别降低了 3.65%和7.09%,节点的移动速度为8 m/s时,AODV-SP的分组投递率提高了0.59%,平均端到端时延降低了 13.09%。为进一步验证AODV-SP协议的性能,在实验室环境中搭建了基于领航-跟随法的小型多机器人无线 通信物理平台并将AODV-SP在此平台应用,并进行了静态丢包率和动态测试。测试结果表明,节点相距 25 m时静态丢包率为0,距离100 m时丢包率为21.01%; 动态行驶时能使机器人维持链状拓扑结构。本研究 可为果园多机器人在实际环境中通信系统的搭建提供参考。