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为普及和提高设施蔬菜机械化移栽程度与效能,促进农机农艺融合,对2ZB-2型吊杯式蔬菜移栽机进行适用性研究,对影响移栽秧苗直立度合格率的3个因素(秧苗高度、移栽速度及栽植深度)进行了单因素试验。结果表明:该移栽机的作业条件为:前进速度0.30~0.60 m/s,栽植深度8~12cm,秧苗高度12~18cm。通过正交试验方差分析,得到对直立度合格率影响程度的大小依次为移栽深度、移栽速度、秧苗高度。同时,优化出移栽机的最佳适用条件,即秧苗高度为15~18cm,移栽速度为0.45m/s,移栽深度为10cm。田间试验表明:秧苗的直立度合格率可达91%,移栽效率是人工移栽的11倍多,可降低移栽作业成本3 867.5元/hm~2。该移栽具有良好的推广应用价值。 相似文献
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针对超级稻大株距稀植要求,提出一种基于双转臂式差动椭圆齿轮系稀植分插机构,适合栽插株距从200~280mm、秧苗高度小于350 mm的毯状秧苗。使用Solid Works对提出的稀植分插机构进行三维建模,检验其装配关系和结构设计合理性。基于ADAMS软件对该分插机构进行动力学仿真分析,得出该分插机构的秧针尖点轨迹、速度、加速度,以及齿轮箱各级椭圆齿轮啮合力和中心轮轴力矩曲线。基于图像处理对提出的稀植分插机构样机进行运动轨迹和姿态测定试验,结果表明:所得的测试结果与Adams仿真所得结果一致。根据现有设备及插秧试验台架对上述空载试验分插机构进行插秧试验,得出取秧率为100%,插秧直立度接近90°。 相似文献
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针对目前移栽机构取苗速度快导致钵苗易损伤和栽植器在栽植过程中水平方向与地面存在相对运动导致钵苗栽植直立度低等问题,设计了一种全自动滑道式旱地钵苗移栽机构,该机构通过滑道控制栽植臂实现取苗、送苗、栽植和复位功能,使取苗和栽植运动轨迹和运动速度达到最优状态。通过对移栽机构的理论分析,建立运动学模型。基于VB开发了计算机辅助优化设计软件,优化出一组满足理想移栽轨迹要求的机构参数,根据此参数对移栽机构进行整体设计,完成三维建模。应用ADAMS软件对移栽机构进行运动学仿真分析,验证了设计的合理性。在物理样机上利用高速摄像系统进行了轨迹验证试验,通过对比可知理论轨迹、仿真轨迹与样机工作轨迹基本一致,验证了机构设计的正确性。在栽植频率为62株/min工况下进行了机构性能试验,结果表明平均取苗成功率为95%、秧苗平均栽植直立度为82°、秧苗平均直立度合格率为93.4%,满足钵苗移栽要求。 相似文献
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VP6型水稻插秧机作业质量试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为进一步提高水稻插秧机的作业质量,加强农机与农艺相结合,根据GBT6243—2003《水稻插秧机试验方法》和GB/T20864—2007《水稻插秧机技术条件》及当地农业技术要求,在辽宁省辽中县六间房乡淮海农场对洋马VP6型水稻插秧机的作业质量进行检测与分析。在对秧苗和水田作业条件检测分析的基础上,测试分析该机的主要工作性能,并提出改用秧苗轴线与水平面的夹角与90°之比表示秧苗直立度的方法。结果表明,每穴株数合格率为80.0%,每穴株数相对合格率为90.9%,穴距变异系数为4.38%,秧苗直立度合格率为86.0%,伤秧率为5.07%,漏插率为2.0%,这些主要工作性能指标符合当地农业技术要求;但插秧深度偏大(34.0mm),变异系数较大(27.5%),且漂秧率偏高(5.64%)。为此建议提高农艺水平,按照机插秧的技术要求培育秧苗,保证秧苗盘根充分且有合适的株高;在保证地表平整的同时,注意耕深一致、沟底平整;泡田用水和沉淀时间要适当,保持地表水层深度在0~30mm条件下插秧。研究成果将为水稻插秧机推广应用和人员技术培训提供参考依据。 相似文献
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为了实现蔬菜秧苗长势智能化在线评估,设计了基于光度立体视觉的蔬菜秧苗叶片曲面形态测量方法和装置,用于对叶片倾角、长度和面积进行精确测量。以15~30 d苗龄辣椒秧苗为测量对象,构建了针对其冠层叶片形态测量的试验装置。根据4组光源在标定球表面成像的反射关系组合方程,标定其对秧苗叶片的照射向量;以D65白色标准板为参考,采用图像RGB分量线性矫正的方法,对不同方位光源辐射强度差异进行补偿,克服光源强度波动对叶片图像明暗信息的影响。根据叶片在不同方位光源照射下图像的明暗特征,基于光度立体视觉获取主叶脉区域离散梯度信息,在此基础上采用最小二乘方法拟合叶片空间平面,以恢复叶片空间倾斜信息,进一步结合叶片图像尺寸测算其实际长度和面积。试验结果表明,视觉系统对秧苗倾角、叶片长度和面积的测量结果与人工测量结果相比平均偏差分别为6.29°、3.82 mm、56.53 mm2,叶片长度和面积与人工测量结果的决定系数R2分别为0.936 3、0.866 4,且对于叶片伸展充分、无遮挡的幼龄秧苗测量精度较高,可为进一步开发温室苗床秧苗长势在线监测设备提供重要技术支撑。 相似文献
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基于深度学习与图像处理的玉米茎秆识别方法与试验 总被引：2，自引：0，他引：2
以识别玉米秧苗茎秆为目标,采用云台搭载电荷耦合器件（CCD）相机获得玉米秧苗图像,采用LabelImage插件制作了玉米秧苗的标记与标签。基于深度学习框架TensorFlow搭建了多尺度分层特征的卷积神经网络模型,应用4倍膨胀的单位卷积核,获得了玉米秧苗图像的识别模型,其识别准确率为99.65%。将已知玉米秧苗图像划分为最佳子块,求取了各个子块的最佳二值化阈值。选取6种杂草密度在每天5个时间段进行为期3d的试验,共采集了10800幅图像。试验结果显示,对玉米秧苗茎秆的平均识别准确率为98.93%,且光照条件与田间杂草密度对识别结果没有显著影响（P>0.05）。 相似文献
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提高机械秧质量应具备的条件天津市宁河县农机化技术推广服务站谷玉环影响机械抛秧稻田产量的关键因素是抛秧均匀度、抛秧密度、秧苗抛后直立度和入土深度。在生产实践过程中总结出提高机械抛秧质量的一些必备技术条件，如果能够认真按这些要求去作，就会充分发挥机械抛秧... 相似文献
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为了提高移栽机秧苗移栽直立度的合格率,运用改进遗传算法对影响秧苗落地角度的挠性圆盘移栽机结构参数和移栽参数进行优化,并在问题分析的基础上建立了优化模型。为提高遗传算法局部搜索能力,融合了遗传算法和非线性规划寻优算法,利用该算法对以秧苗落地角度为目标的目标函数和设定的适应度函数进行寻优计算,得到相应优化参数组。以该组参数为基础,并根据移栽机结构特点和农业生产实际情况进行微调,将调整后的参数作为挠性圆盘移栽机投苗仿真试验的基本参数。结果表明:仿真数据与优化数据基本一致,改进的遗传算法适应本优化问题,为挠性圆盘式移栽机的机构参数化设计和试验研究奠定了基础。 相似文献
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探出式蔬菜钵苗打孔移栽机构优化设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
针对回转式蔬菜钵苗扎穴移栽机构破坏钵体完整性、穴口不对称造成栽植直立度差、打孔和栽植过程同时进行影响栽植质量等问题,提出了一种探出式蔬菜钵苗打孔移栽机构。该机构可交替实现打孔和栽植过程,移栽臂栽植时,打孔器在前一株钵苗栽植位置完成打孔,保证了栽植时序且穴口对称,土壤回流均匀,有利于保证栽植直立性。在取苗位置执行探出式夹取苗钵动作,以保护苗钵基质的完整性。基于探出式蔬菜钵苗打孔移栽机构的运动学机理分析开发了优化设计软件,并完成了优化设计。开展了移栽机构的虚拟仿真试验和系列台架试验,分析了在取苗、打孔和栽植等关键位置的位姿。轨迹与位姿验证试验表明,该机构形成的特定轨迹和位姿可依次完成取苗、输送、打孔和栽植等动作。取苗试验表明,该机构可实现探出式取苗,有效保证了蔬菜钵苗基质的完整性。 相似文献
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非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构优化设计与试验 总被引：2，自引：0，他引：2
针对现有水稻钵苗移栽机构结构复杂、成本高或工作效率低、振动大等问题,提出一种由1个不完全非圆齿轮、6个非圆齿轮和2个移栽臂组成的非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构。分析了该移栽机构的工作机理,采用一种基于人机交互的参数优化方法,编制移栽机构的优化设计软件,得到一组实现水稻钵苗移栽较优工作轨迹和姿态的机构参数。建立移栽机构虚拟样机,研制移栽机构物理样机,开展虚拟样机运动仿真分析和物理样机高速摄影运动学试验,得到机构移栽臂的秧针尖点静轨迹和姿态。理论计算和实际测量得到的推秧角与取秧角角度差分别为53.52°与52.53°,误差为1.45%;仿真分析、试验测试结果与理论分析结果基本一致,验证了移栽机构设计方法和结果的正确性,以及机构应用于实际机器的可行性。 相似文献
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基于分区域特征点聚类的秧苗行中心线提取 总被引：4，自引：0，他引：4
为了准确检测水稻秧苗行中心线,提出了基于分区域特征点聚类的秧苗行中心线提取方法。采用2G-R-B特征因子和Otsu法分割秧苗和背景;通过分区域统计秧苗像素点分布提取秧苗行的候选特征点,利用特征点间近邻关系对特征点进行聚类,确定秧苗行数和各秧苗行的起始点;基于秧苗成行栽植特点引入“趋势线”,利用点到该直线的距离与距离阈值作比较,筛选出远离各行趋势线的点,并将其去除;对筛选后的每一行特征点用最小二乘法进行直线拟合,获取秧苗行中心线。实验结果表明,该算法具有较强的抗噪性能,提取秧苗行中心线的准确率达95.6%,与标准Hough变换和随机Hough变换算法相比,处理一幅分辨率为320像素×237像素的彩色图像平均耗时短,能够实现水田秧苗行中心线的准确提取,可为插秧机自主行走提供可靠的导航信息。 相似文献
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基质块育苗移栽具有护根护苗、缓苗期短、成活率高等优点,相比穴盘钵苗,基质块苗市场保有量仍相对较少,主要受限于基质块成型加工设备配套不足,因此本文设计了一种蔬菜育苗基质块成型机,实现自动铺土、压块、投块、输送等功能为一体,通过对整机结构和传动系统、钵盘机构、压块及投块机构等关键部件进行设计,以蚯蚓粪—土壤为原料对影响基质块成型的3个因素进行正交试验,得出优选参数组合为蚯蚓粪—土壤混合配比1∶3、压缩比0.65、含水率10%,此时尺寸稳定性为98.96%,抗压力为246.86 N,散坨率为4.15%,可极大地满足基质块育苗移栽的要求,从而为基质块成型加工的研发提供理论参考。 相似文献
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基于Delta并联机构钵苗移栽机器人尺度综合与轨迹规划 总被引：5，自引：0，他引：5
Delta并联机构具有速度快、运动精度高、灵活性强等特点,非常适合穴盘育苗过程中的移钵作业及补苗需要。基于三自由度Delta并联机构和气动取苗爪,设计了一种高速钵苗移栽机器人。通过建立Delta并联机构的单支链约束方程,求解出钵苗移栽机器人的可达工作空间;为使其可达工作空间尽可能接近设计工作空间,以机构雅可比矩阵条件数作为惩罚条件,建立起兼顾钵苗移栽机器人整机尺寸与运动学性能的尺度综合目标函数,并应用遗传算法得到机构最优尺寸参数。根据盘到盘钵苗移栽的运动要求,对移栽轨迹进行规划并选取五次多项式作为移栽动平台的运动规律函数。基于机构尺度综合和轨迹规划设计物理样机,并进行盘到盘的钵苗移栽和健壮苗补苗性能试验,结果表明:随着移栽动平台携苗运动最大加速度的提高,钵土破碎率逐渐加大,钵苗移栽合格率逐渐降低,在最大加速度amax为30 m/s2时,钵苗移栽合格率可达95.5%,移栽速率可达2 149株/h,在此加速度下进行健壮苗补苗试验,补苗合格率可达92%,证明了将Delta并联机构用于钵苗移栽机器人的可行性,以及尺度综合和轨迹规划的合理性。 相似文献
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基于机器视觉的自主插秧机导航信息的提取研究 总被引：3，自引：0，他引：3
针对基于机器视觉的插秧机的自主导航,提出了一种利用秧苗行分割线作为基准线提取导航参数的算法.根据秧苗在田间环境的特征,用EXG因子分割图像,将按列累加的灰度值所形成的曲线图,设定水平分割线找到秧苗区域,确定各苗区的起始列点和终止列点,找到定位点,拟合分割线.根据秧苗行分布呈平行线状的特点,利用分割线在图像平面上形成的灭点和成像的斜率来计算插秧机的位移偏差和角度偏差,为视觉导航提供必要的参数.实验结果表明该方法具有一定的可行性,能够用于插秧机器人的导航研究. 相似文献
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基于改进边缘分割算法的幼苗信息提取 总被引：1，自引：0，他引：1
优化特征空间和改进分割算法是利用面向对象技术准确获取幼苗信息的关键,也是高空间分辨率数据提取目标地物信息迫切需要解决的问题。研究了在多光谱影像进行去噪声处理基础上,采用改进的基于边缘的算法进行影像分割,同时选取纹理、形状、光谱特征构建特征空间,实现幼苗信息提取的方法。结果表明,该方法对幼苗信息提取的总精度达86%,比传统技术提高了12%,KAPPA系数达0.814 5,比传统技术提高了0.115 9。该方法可以对幼苗信息进行准确快速提取,能够为生产或管理部门进行准确监测和决策提供依据,对未来造林情况进行预测和评价有重要意义。 相似文献
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针对无纺布容器苗在换钵移盆过程中存在的基质填充不完善导致根系过浅裸露,移栽机自动化程度过低导致移栽效率过慢等现象,设计了一种基于无纺布容器苗的全自动二次移栽机。对柔性机械爪的关键部件进行参数设计以及受力分析,结合RecurDyn刚柔耦合仿真对移栽机械臂运动状态进行优化设计,通过运动学分析进行优化。综合考虑影响移栽成功率的关键因素,确定以二次填土作用力率、苗体基质含水率、夹取针间距为试验因素,以60穴香榧幼苗为试验对象,通过正交试验确定最佳工作参数。试验结果表明：当二次填土机构作用力率为83.51%、夹取针间距为19.66mm、苗体基质含水率为33.45%时,移栽成功率为95.29%,与验证性试验的95.33%基本一致,满足高速、高效移栽要求,为林木无纺布容器苗二次移栽领域提供参考。 相似文献
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基于计算机视觉的葡萄检测分级系 总被引：8，自引：2，他引：6
设计了一套基于计算机视觉的葡萄检测分级系统,包括驱动装置、输送机构、夹持机构、图像采集与处理系统和分级控制系统,葡萄以悬挂方式连续输送,两个CCD摄像机在外触发模式下实时采集葡萄的两面图像.基于RGB色彩空间计算果面着色率,采用投影面积法和果轴方向投影曲线计算果穗大小和形状参数,进而实现葡萄外观品质分级.选用20穗巨峰葡萄进行3次分级试验,与人工分级对比,颜色和大小形状分级的准确率分别为90%和88.3%,同时在分级过程中不会对葡萄造成损伤. 相似文献