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智能农业装备是信息化、自动化、智能化的综合体,其智能化水平主要表现在作业过程状态感知、数据分析、科学决策与自主控制等先进技术的应用。目前,我国农业装备在作业服务方面主要存在故障自动监测实用性差、维修服务资源配置失衡以及服务调度成本高等问题。本文以农业装备中典型机具——联合收获机为例,重点综述了国内外联合收获机运维服务管理相关典型技术的现状和特点,阐述和剖析了农业装备远程运维服务平台、作业数据监测、多机协同作业以及运维服务优化等方面的研究现状和发展动态。阐述了运维服务管理平台总体构架与技术进展;并分别阐述了作业工况、作业质量感知与车载终端管理等远程运维数据监测技术研究进展,路径规划、协同控制与任务分配等多机协同作业技术研究进展,故障诊断预测、维修策略与群体调度等运维服务优化技术研究进展;最后,结合实际应用场景,总结分析了农业装备运维服务管理技术所面临的挑战和机遇,提出了农业装备信息化管理技术的未来发展方向;并指出我国农业装备运维服务管理信息化技术未来研究方向。 相似文献
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果园管理机作为辅助果农日常管理的多功能机械,在解决我国当前果园机械化率严重偏低的问题上具有突出优势。但由于缺乏技术和研发投入,果园管理机的发展较为缓慢,在车辆通过能力、作业功能、智能化和协同作业方面还有很大的发展空间。研究小组通过对果园管理机的发展趋势与现存问题进行分析,并就优化果园管理机的相关性能提出了提升山地通行能力、完善功能模块、提高智能化水平、增强产品协同性等对策建议,以期促进果园管理机更好地发展与普及,推动果园管理现代化,让广大果农从科技发展中享受到农业现代化带来的红利。结果表明,我国未来将出现标准化果园和传统果园共存的局面,果园管理机在我国的发展前景光明。 相似文献
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传统果园生产中面临着人口老龄化带来的劳动力短缺、农机作业装备与生产资料管理困难、生产效率低下等问题,通过建设融合物联网、大数据、装备智能化等技术的智慧果园,可有望解决上述问题。为应对北京市农业现代化建设需求、引领中国农业发展方向,基于桃、梨果园全程机械化、智能化管理等目标,本研究在北京市重要的桃、梨等优势果品产区——平谷区峪口镇西营村构建了约30 hm2梨与桃的智慧果园。果园中应用了10多种病、虫、水、肥、药的各类信息获取传感器,装备了28种机械化、智能化技术支持的农机装备,采用的关键技术包括智能信息获取系统、水肥一体管理系统以及病虫害智能管理系统,智能作业装备系统包括无人驾驶割草机、智能防冻机、开沟施肥机、自动驾驶履带智能仿形变量喷雾机、六旋翼枝向对靶无人机、多功能采摘平台以及整理修剪机等。同时,在果园中还构建了智能管理平台。经比较发现,智慧果园生产模式可减少人工成本50%以上,节省农药用量30%～40%、肥料用量25%～35%、灌溉用水量60%～70%,综合经济效益提升32.5%。智慧果园的推广实施将进一步推动中国果业生产水平的提高,促进中国智慧农业的发展。 相似文献
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农业机械导航技术研究进展 总被引：31，自引：0，他引：31
农业机械自动导航技术是实施精细农业的基础，可有效减轻农机操作人员的劳动强度，提高作业精度与作业效率。经典的农机自动导航关键技术包括定位测姿、路径规划和运动控制，针对这3项关键技术，分别阐述了基于全球导航卫星系统、惯性导航系统、机器视觉导航系统及多传感器信息融合的农机定位测姿方法，总结归纳了农机自动导航系统中的全局路径与局部路径规划算法，以及农机的运动学模型、导航决策控制方法、转向制动控制系统。随着信息技术的发展，农机智能导航技术受到越来越多的关注，保证作业安全与提高作业效率成为农机智能导航不同于传统自动导航的关键技术。以激光雷达和RGB相机为例综述了农机自主避障技术，并从协同导航模式、通信技术、协同控制、远程监控平台等角度阐明了多农机协同作业的关键技术。最后，结合无人农场和智慧农业对农机智能导航技术未来的发展方向进行了展望。 相似文献
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随着信息与控制理论的发展，自动化控制技术在农业装备领域广泛应用，促进农业生产的智能化、现代化与规模化。运动控制和作业控制是智能农机自动控制技术的两大核心内容，为无人农机在复杂环境下的高精度自主导航安全行驶和精准作业提供保障。速度控制与转向控制是智能农机运动控制的基础，导航跟踪控制是智能农机运动控制的主要内容。本文阐述了智能农机速度控制与转向控制的研究进展，总结归纳了基于几何模型、基于运动学模型和不依赖于模型的自动导航跟踪运动控制方法。然后，着重分析了智能农机在耕、种、管、收等各环节的作业机构控制以及多机协同作业控制方法。最后，指出构建更加精准的农机数学模型，研究面向复杂场景的先进底盘运动控制技术，发展人工智能与控制理论深度融合的农机控制技术以及提升农机农艺相结合的多机协同控制技术是未来智能农机自动控制技术的发展方向。 相似文献
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自动导航技术是农业机械近年来研发中常用的先进技术,能够提高机械运行的高效性和精准性。笔者针对农业机械自动导航技术的研究现状,分析了环境感知的几项关键技术及导航的控制技术,展望了未来农业机械自动导航技术。结果表明,当前农机自动导航的核心技术主要为环境感知技术和控制技术,而未来自动导航技术的发展趋势可以深度学习为基础开发更精确的障碍物感知检测技术,促进环境感知技术中多种类型传感器的融合,同时借助物联网技术搭建农机自动导航作业的远程监控平台,实现远程任务调度及可视化管理。 相似文献
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搭载高性能传感器和施药装备的农业植保无人机系统是精准农业领域具有代表性的智能装备之一。本研究首先从前端田间作业环境动态感知技术出发,阐述了无人机光谱成像遥感、多传感器融合的SLAM实时环境建模等技术在无人机植保作业方面的应用情况;然后对精准施药过程建模与优化控制有关的前沿技术进行了分析,包括旋翼下方风场结构演化及雾滴沉积过程仿真建模、多区域全覆盖条件下的智能作业路径规划、精准变量施药控制等;最后论述了作业效果评估与过程监管相关技术的发展现状,包括施药作业质量评价方法、基于云平台数据管理的全过程可视化监管等。在总结现有技术发展现状基础上,对未来智能化无人机植保关键技术发展趋势进行了预测,阐明了光谱图像获取与计算智能的深度学习识别聚类、基于高精度雾滴谱和风场模型预测的精准变量施药作业路径规划、基于传感器实时数据的作业质量评估和作业监管等新技术手段,将在遥感信息反演、药液飘移抑制、作业效率优化、施药过程管控等方面带来革命性的进步,使植保作业数据化、透明化,全过程可观化可控制,推动农业生产管理从机械化向智能化和智慧化迈进。 相似文献
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农机自动导航技术作为智能农机与精准农业的一项核心技术,越来越多地应用于多种田间作业场景,有效提高了农机装备的生产效率与作业精度。从定位信息收集方法、路径规划、导航决策控制方法、自主避障、通信技术与远程监控6个方面对农业机械自动导航技术国内外研究现状进行了详细综述,从而全面系统梳理自动导航技术的研究现状。 相似文献
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《农业机械学报》2019,(Z1)
为了实现对农田动态环境中多机协同导航作业的调度管理,开展了基于蚁群算法的多机协同作业任务规划研究。将多机协同作业任务规划分为2个环节:任务分配和任务序列规划。首先,采用全局与局部相结合的方法,综合考虑路径代价和任务执行能力,建立了多机协同作业任务分配模型;然后,通过对比分析任务序列规划问题和旅行商问题,利用蚁群算法建立了农机作业的任务序列规划模型;最后,利用Matlab平台对基于蚁群算法的任务序列规划进行了仿真试验,根据涿州试验农场的实际地块信息,设置多组不同的任务集合,分析蚁群算法优化路径、各代最佳路径长度和平均长度以及适应度进化曲线。仿真结果表明,基于蚁群算法进行任务序列优化可以有效地降低路径代价,提高作业效率,算法运行时间均小于1 s,满足多机协同作业的实时性需求。 相似文献
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广东省山地果园机械化现状与发展思考 总被引：1，自引：0，他引：1
广东省以山地丘陵为主的果园道路崎岖,小型、微型农用机械都无法正常抵达,适用于平原区域的农业机械更难以发挥作用,导致生产管理劳动强度大,生产效率低。因此,推动山地果园机械化对提高果园生产效率、降低劳动强度、增加果农收入、实现山地果园可持续发展具有重要意义。为此,阐述了广东省山地果园中修剪机械、施肥机械、灌溉机械、喷雾机械、采摘及运输机械的使用现状,指出了在山地果园机械化进程中存在的问题,并从加强山地果园基础建设、重视山地果园机械的研发及强化农机服务推广体系等角度,提出了广东省山地果园机械化的发展思路及对策,为广东省山地果园机械化的推广与发展提供参考。 相似文献
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果园开沟深施肥机结构设计 总被引：1，自引：0，他引：1
为提高果园开沟深施肥的生产效率、降低劳动强度,开发了由中大型柴油机作为动力输出的集开沟、施肥、覆土于一体的开沟深施肥机,提高了开沟深施肥的机械化程度。采用变速箱对来自柴油机的动力输出进行分配,变速箱与行走轮带传动连接,与开沟装置和施肥装置链传动连接。开沟装置前端设置的破土铲能有效降低开沟阻力,减少沟底回土。采用弯曲倾斜安装的刀片可降低入土阻力,实现开沟功能,利于向外抛土。施肥装置设有入料破碎器和下料粉碎器,能有效分解受潮结块的化肥,使下料更均匀。覆土铲在机器行走过程中实现覆土功能,上下升降固定地轮和覆土铲的拉杆可调节开沟的深浅。该装置具有沟型规范、抛土均匀、回土平整、开沟深浅可调等优点,在降低劳动强度的同时大大提升了果农的生产效率。 相似文献
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在果园的管理过程中,合理施肥是增加土壤肥力、提高水果产量及品质的重要基础,而开沟是施肥作业实施的必要前提。为此,综合考虑新疆果园种植模式特点,针对果园施肥过程中人工进行开沟作业存在的劳动强度大、作业效率低等问题,设计了一种开沟装置,其主要由机架、刀盘总成、导流罩及传动系统等组成,实现了果园施肥作业过程中的机械化开沟。田间试验表明:该机具作业速度1.6km/h,开沟深度410mm,开沟宽度2 8 0 mm,生产率0.6 hm~2/h,具有结构简单、性能稳定、制造成本低及开沟质量好等特点。 相似文献
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山地果园运输机的产业化进展 总被引：1，自引：0，他引：1
中国南方山区果园机械化是促进该地区山地水果业可持续发展的重要举措,山地果园作业机械化的需求越来越迫切。本文介绍梅州振声现代农业装备有限公司承接国家柑橘产业技术体系机械研究室华南农业大学和华中农业大学团队的山地果园运输机械专有技术成果,进行产业化生产与推广应用的进展。 相似文献
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果园单人操控式小型升降管理机设计 总被引：2，自引：0，他引：2
针对我国果园规格多样、急需小型化和便捷操控空中作业辅助装备的现状,进行了果园单人操控式小型升降管理机的研发。首先,进行了多地多类果园规格参数调研,根据树冠高度、人体尺寸的正态分布规律和丘陵果园的应用需求,实现了升降范围、底盘尺寸、护栏高度等关键参数的人机工程学设计;然后,通过工作台上集成操控盒和丁字活撑脚式自动收放侧板的创新设计,解决了单人便捷的台上一体操控和操作人员与物品的无障碍便捷上下的问题。样机的性能测试和作业验证试验表明:样机能在坡度0°～20°的地面平稳行进,侧倾15°时能满足3.5m高度的作业需求,加装丁字活撑脚结构的侧板释放坡度为26. 7°,操作者可无辅助便捷上下工作台。该机的研制为各类果园的空中作业提供了装备支撑。 相似文献
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果园基肥施肥装备研究现状与发展分析 总被引：1，自引：0，他引：1
我国果树栽培面积和果品产量均居世界第一，果树施肥是果园生产管理的关键作业环节，施肥质量直接决定果树产量及果品品质。果园主要施肥方式有深施基肥、土壤追肥、叶面喷肥、树干涂肥等。其中，基肥的肥料施用量占全年施肥总量的70%以上，是影响果树产量及品质最重要的阶段。基肥施肥机械化是果园生产管理机械化水平的重要体现。本文综合分析了果园基肥施肥机械化农艺要求及发展概况，重点阐述了我国和国外发达国家基肥施肥装备的典型机具及其技术参数和特点，并结合我国基本农情和果园生产的实际情况，归纳总结了我国果园基肥施肥机械化发展亟待解决的主要问题，展望了基肥施肥装备的发展趋势，为我国果园基肥施肥装备的进一步发展提供参考。 相似文献
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从苹果生产的现状以及果园机械化的应用情况,用充分的事实和数据对比、论证果园机械化的重要性,机械化是苹果生产环节的主力军。提出了果园机械化在生产中存在的问题,阐述了果园全程机械化中的断条,缺链现象。在几点思考中提出了解决办法,使果农达到了节约成本、增加效益、最终增加收入的目的。 相似文献