基于激光三维重建的种薯芽眼识别方法研究

种薯芽眼的准确识别是实现智能切块的重要前提。为解决种薯芽眼机器视觉识别易出现误判和不易获取芽眼三维位置信息而导致切块不均匀的问题,提出一种基于激光三维重建的种薯芽眼识别方法。确定点云获取过程中ROI区域消除采集过程中背景的影响,通过工业相机与线激光器相配合连续采集移动种薯的激光光条图像获取其点云数据;根据点云密度去除随机噪声和裙边噪声,提高点云质量,降低芽眼误判率。采用体素滤波算法稀疏点云,提高识别效率;通过对种薯表面任意点的局部邻域进行平面拟合后获取点云法向量,构建加权协方差矩阵参数化种薯表面点云,根据矩阵特征值大小设定的动态阈值对种薯表面点云进行初步筛选,得到种薯芽眼判别的候选点,采用欧式聚类算法获取候选点的点云簇,选取每个点云簇中最大特征值点为关键点,利用计算关键点和邻域内其他点构成的中心线连线向量与法向量夹角余弦值对关键点再次筛选,最终确定种薯各个芽眼位置。试验结果表明,芽眼识别率为95.13%,芽眼误识别率为4.87%,可为马铃薯种薯智能化切块时芽眼识别提供参考。

基于主动热红外成像的马铃薯与杂质分类方法

为解决入库马铃薯中石块、土块等杂质剔除的问题,提出一种基于主动热红外成像的马铃薯与杂质分类方法。建立基于集总参数法的马铃薯和杂质的传热模型,获得影响受热效果与导致温度差异的因素为材料热物性、风速、风向角度、风温;利用有限元法分析马铃薯和杂质在外部热风激励下的热像图,马铃薯表面温度显著高于石块与土块,并对风速、风向角度、风温分别进行四水平单因素仿真试验,得出马铃薯与杂质的表面温度差异大小在一定时间内与风速、风向角度和风温呈非线性正相关。在试验平台上对马铃薯和杂质进行分类试验,结果表明:最佳图像识别处理条件为风速4 m/s、风温为40℃、风向角度为90°,识别成功率为97%。为马铃薯收获—仓储过程中除杂提供技术参考。

种薯水射流切口质量仿真分析与试验研究

为了获取最佳切割压力和移动速度,提高水射流种薯切块的切口质量,首先论述了水射流种薯切块和金属刀具切块的机理,分析切口拉伸及塑性流变以及切割裂纹对种薯损伤的影响;然后建立种薯、水射流离散元模型和金属刀具的实体模型;最后进行二因素三水平仿真试验,并比对水射流切块和金属刀具切块的效果。结果表明:水射流出口压力250MPa、移动速度0.5m/s时,切割效果最好;水切过程中,种薯切面受力远小于刀切过程,最大受力为刀切的1/4;种薯应力集中于切口处,种薯切块无明显受力情况;种薯块茎切口处粘结键断裂数目小于刀切过程,水切对马种薯切口损伤更小,切割质量更好。

基于离散元的马铃薯分选装置运行参数优化与试验

在马铃薯输送与分选过程中,针对机械损伤引起表皮破损导致储存时极易腐烂变质的问题。通过对马铃薯的碰撞分析确定马铃薯损伤的影响因素,获取分选装置运行参数的取值范围,并以伤薯率为评估指标,以输送带速度、仿形滚轮移动速度、马铃薯滑落落差为试验因素进行离散元仿真分析的二次正交旋转回归试验,分析各因素对评估指标的影响规律。参数优化结果表明,输送带速度为0.32 m/s,马铃薯滑落落差为103.5 mm,仿形滚轮移动速度为0.49 m/s时,最低伤薯率为1.98%。经试验验证,满足马铃薯收获分选时的国家标准和行业标准需求,可为同类型的马铃薯机械的设计和优化提供技术参考。

丹莪妇康煎膏对子宫腺肌病异位子宫内膜间质细胞Y14增殖、迁移及侵袭的影响

目的:研究丹莪妇康煎膏含药血清对子宫腺肌病间质细胞Y14的细胞生物学功能的影响。方法:制备丹莪妇康煎膏含药血清,作用于间质细胞Y14,CCK-8、Transwell及流式细胞术检测细胞增殖、迁移、侵袭及凋亡情况;同位素相对标记与绝对定量技术检测差异表达蛋白情况。结果:与对照组相比,丹莪妇康煎膏含药血清高剂量组作用96h,抑制细胞增殖差异显著(P<0.05);中、高剂量组细胞迁移数及侵袭数均显著下降(P<0.05);同位素相对标记与绝对定量技术检测并筛选到差异表达蛋白质共188个,其中表达上调的蛋白质81个,表达下调的蛋白质107个。结论:丹莪妇康煎膏能抑制Y14细胞的增殖、迁移及侵袭;同位素相对标记与绝对定量技术筛选出的差异表达蛋白质为进一步研究其作用机制提供了基础。

异形转轴机械特性测试孔的机器视觉定位方法

针对智能塑壳断路器的异形主转轴机械特性测试孔难于定位加工的问题,提出一种基于机器视觉技术的平面三点圆心定位方法.对采集的图像进行概率面积直方图分析后,采用中值滤波、灰度拉伸和线性变换算法对图像进行预处理;然后使用圆模板匹配算法识别目标区域;最后使用开运算算法消除目标区域的毛刺和区域间小点后,采用改进Harris角点检测算法提取图像的兴趣点,对其经过分类和换算后确定钻孔位置坐标.对20个测试孔的定位加工结果显示,85%的孔同轴度在IT11的等级范围之内,90%的孔直线度在IT12等级范围之内,满足智能塑壳断路器主转轴机械特性测试孔定位精度要求.

角位移传感器在智能断路器机械特性测试中的应用(英文)

智能塑壳断路器是低压智能配电系统的重要开关器件,其分合闸的灵敏性及可靠性决定着各级用电设备能否安全运行。对断路器进行优化设计或在线监测时,需要测试断路器操作机构的机械特性。利用塑料导电角位移传感器设计了测试断路器机械特性的实验台。介绍了实验过程,并分析了滤波及振动对实验结果的影响。通过增加滤波及防震措施提高了测试波形的质量。

基于虚拟样机与模糊可靠性的弹簧优化方法

智能塑壳断路器操作机构的驱动弹簧是极其重要的零件,对断路器的主要性能有很大影响,为了提高断路器的分断能力和使用寿命,提出一种虚拟样机与模糊可靠性相结合的弹簧优化方法。首先利用断路器操作机构虚拟样机参数化模型,以手柄操作力为约束条件,动触头主轴平均分断角速度最大为目标函数,优化弹簧刚度系数。然后以弹簧模糊可靠度为约束条件,弹簧质量最轻为目标函数,建立弹簧的模糊可靠性优化数学模型,优化弹簧的结构参数。优化后的弹簧疲劳强度可靠度为0.999 9,质量减轻13.33%,动触头分断速度提高20.81%。符合智能断路器的高可靠度、小型化和分断能力强的要求。

三工位熔模制壳机设计与试验

为解决手工蜡模制壳过程中工人劳动强度大、模壳质量不易保证的问题,设计了一种三工位熔模制壳机,实现了挂钩-沾浆-粘砂-摘钩的连续循环作业。制壳机结构包括底座、机械臂转盘、机械臂转盘上120°均布的3个机械臂模块和超声波传感器。3个机械臂模块在机械臂转盘的带动下依次到达三工位的位置,机械臂模块完成熔模的升降、摆动、伸缩和旋转动作。超声波传感器检测浆面和浮砂面的高度值超过预设值后报警,提醒作业人员添料。试验结果表明,三工位熔模制壳机的制壳效率明显高于手工制壳,壳模浇注后的铸件尺寸精度和表面粗糙度值也略高于手工制壳。

泛福舒胶囊辅治儿童支气管哮喘疗效及其对细胞免疫和炎性因子的影响

目的分析泛福舒胶囊治疗儿童支气管哮喘疗效及对细胞免疫和炎性因子水平的影响。方法选择2015年1月—2016年1月在成都市西区医院接受治疗的116例支气管哮喘患儿,按随机数字表法将其随机分成观察组和对照组各58例。2组患儿均接受常规的抗感染、解痉等治疗。对照组患儿应用布地奈德治疗;观察组患儿则在对照组基础上应用泛福舒胶囊治疗。2组患儿均连续治疗3个疗程。比较2组患儿的临床治疗效果以及治疗前后的肺功能、细胞免疫和炎性因子水平的变化情况。结果观察组总有效率为91.4%,高于对照组的72.4%(χ~2=7.036,P=0.008)。与治疗前比较,2组PEF、FEV_1、CD3^+、CD4^+、CD4^+/CD8^+、IFN-γ均提高(t_(观察组)=5.951、8.653、22.817、30.252、10.561、25.015,P<0.05;t_(对照组)=3.739、4.157、7.483、11.610、10.218、10.316,P<0.05),CD8^+、IL-4均降低(t_(观察组)=21.327、40.581,P<0.05;t_(对照组)=6.655、18.065,P<0.05),且观察组更为明显(t=2.331、3.266、12.756、14.970、6.812、16.077、17.546、25.408,P<0.05)。结论泛福舒胶囊应用于儿童支气管哮喘治疗中,能够提高患者的临床效果,降低炎性因子水平,改善免疫功能,具有重要的临床意义。

采用下垂控制的直流配电系统高频振荡分析及控制

针对直流配电系统的高频振荡现象,以下垂控制的辐射状直流配电系统为研究对象,建立了电压源型换流器、直流线路和恒功率负荷的频域模型,进一步建立了直流配电系统的频域降阶模型。推导了频域下系统参数对高频振荡频率影响的解析式,分析了下垂控制系数、直流线路以及负荷参数变化对系统振荡频率的影响,发现下垂控制器和恒功率负荷的负阻尼特性易引发高频振荡。据此,文中提出了基于线路参数的前馈补偿下垂控制方法和改进虚拟电阻的控制器设计方法,并对补偿前后系统的稳定性进行了比较。通过频域、时域仿真验证了理论分析的正确性以及所提方法的有效性。

自导航温室黄瓜收获机器人的研究

为了提高采摘机器人作业时的实用性和收获效率,结合斜拉线式的种植模式,设计了一种自导航温室黄瓜收获机器人。收获机器人沿导航线运动,橡胶条栅栏式的收获装置可以有效地隔离黄瓜和茎叶,收获装置可以做横向和斜上升降运动,黄瓜收获与下一个采摘目标的图像获取同步进行,获取的源图像经灰度变换、Otsu自适应阈值算法和中值滤波算法预处理后,再采用局部最大类间方差阈值法对黄瓜果实进行识别。试验结果表明收获速度可达25根/min,收获成功率在92%以上,可以满足温室黄瓜收获的实际工况要求,具有较好的应用前景。

太阳能烟囱发电系统的CFD模拟研究

太阳能烟囱发电技术是一项综合应用温室效应技术、烟囱技术及风力涡轮发电技术于一体的太阳能发电新技术,是实现大规模开发和利用太阳能的一种新途径。采用计算流体动力学(CFD)方法对太阳能烟囱发电系统的速度场、压力场和温度场进行了数值模拟。结果表明:在其它条件不变的情况下,集热棚周边高度对系统的发电功率没有影响;太阳能烟囱直径存在一最佳值,使发电系统输出的发电功率最大。

新型双柱立式车床设计与实验

在满足相同使用性能要求的前提下,针对传统双柱立式车床存在结构复杂、立柱和横梁笨重以及回转工作台转速无法进一步提高等情况,设计了新型双柱立式车床。以被加工工件的直线度、圆跳动、平面度和表面粗糙度值为评价指标,使用新型双柱立式车床和同规格的传统C6235双柱立式车床对被测零件进行粗加工和半精加工,然后对加工后零件质量进行比较分析。结果显示使用新型双柱立式车床粗加工后的零件质量低于普通双柱立式车床加工后的零件质量,但能够满足立式车床加工零件后所需达到的加工精度要求,半精加工后的零件质量优于普通双柱立式车床加工后的零件质量。因此新型双柱立式车床具有较好的应用前景。

14-3-3蛋白在卵巢子宫内膜异位囊肿中的表达及意义

目的:研究14-3-3蛋白各亚型mRNA及蛋白在卵巢子宫内膜异位囊肿(ECO)的表达,探讨14-3-3蛋白与ECO发生发展的关系。方法:取ECO患者的异位子宫内膜组织(实验组)和正常子宫内膜组织(对照组)标本各30例。逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测两组中14-3-3蛋白各亚型mRNA的表达;对两组表达差异的亚型,采用Western blot法检测其蛋白表达。结果:14-3-3蛋白7种亚型在ECO异位子宫内膜组织和正常子宫内膜组织均有表达。ECO异位子宫内膜组织中14-3-3σ亚型mRNA及蛋白表达显著下调(P<0.05),14-3-3ε、ζ亚型mRNA及蛋白表达显著上调(P<0.01)。结论:ECO异位内膜组织中14-3-3σ表达显著下调,14-3-3ε和14-3-3ζ表达显著上调,提示这3种蛋白亚型均可能与ECO的发生发展有关。

种薯排种器托种勺缺种的多点激光检测方法

为了进一步降低马铃薯机械化播种的漏播率,研究多点激光检测托种勺和种薯组合对象的机理,提出了一种种薯排种器托种勺缺种的判别方法。首先,根据排种带上托种勺的几何形状和排列间距,在托种勺的侧面布置多层激光传感器,当托种勺通过检测区域时,根据多层传感器的响应情况判断托种勺上是否缺种。然后,搭建缺种检测试验台验证缺种判别方法,通过对排种速度、种薯质量和排种带振动强度三因素三水平进行回归正交试验,结果表明排种带托种勺缺种的判别原理正确,性能稳定可靠。最后,根据回归正交试验的最优结果,以排种速度为0. 95m/s、单体种薯质量为(40±5) g和排种带中等振动强度的最佳状态进行缺种检测试验,缺种判别成功率可达98. 75%。多点激光检测托种勺缺种的判别方法可为后期设计种薯补种装置实现缺种补种提供技术基础。

MGRN1对小鼠睾丸支持细胞自噬的影响

目的:研究MGRN1对小鼠睾丸支持细胞自噬的影响。方法:体外培养小鼠睾丸支持细胞株(TM4细胞)利用RNAi下调TM4细胞中MGRN1的表达,然后利用Western印迹(WB)检测自噬相关蛋白(LC3-II/I、ATG-5和ATG-7)的表达,免疫荧光及电镜检测MGRN1下调后TM4细胞的自噬小体。结果:MGRN1下调后,WB发现TM4细胞中自噬相关蛋白(LC3-II/I、ATG-5和ATG-7)表达增加,荧光显微镜可观察到TM4细胞中自噬小体增加,与对照组相比,差异具有统计学意义(P<0.05),电镜可观察到TM4细胞中自噬小体增加。结论:MGRN1影响睾丸支持细胞的自噬,具体分子机制有待进一步研究。

双曲柄滑轮增程抽油机设计

长冲程、大载荷的有杆抽油机是机械采油发展的主趋势,常规游梁式抽油机已不适应这一趋势要求。在研究塔架钢丝绳无游梁式抽油机的基础上,设计了双曲柄滑轮增程抽油机,该抽油机的电机输出运动由滚子链传动和三环减速器减速后,再由双曲柄连杆机构驱动配重箱和增程卷筒作上下往复运动,从而实现抽油动作。这种抽油机具有节能效果好、可靠性高、运行平稳和维护方便等特点,具有较好的应用前景。

温室智能黄瓜收获机设计与试验

黄瓜种植面积广,市场需求大。为实现在现有种植环境下的大批量高效收获作业需求,设计了一种智能黄瓜收获机,由立支架系统、收获车、单轴式简易差速装置和控制系统等主要部分组成。收获车在立支架系统的导轨上行走,单轴式简易差速装置实现变轨过程中收获车的左右驱动轮在圆弧轨道上的差速运动。智能黄瓜收获机可以通过传感器对黄瓜成熟度的进行判别,再由控制器控制收获刀具完成收获或避让落蔓过程中悬挂在导轨内侧挂钩上的黄瓜,从而完成收获过程。试验结果表明:该收获机最佳收获速度0.5m/s,最佳传感器与收获刀具之间的安装距离为87mm,黄瓜收获成功率可达97%以上,具有较好的应用前景。

并行识别种勺和种薯的缺种判别方法

为解决马铃薯机械化播种作业易出现漏播现象的问题,采用机器视觉技术对排种链上的种勺和种薯进行并行识别,根据识别结果提出了一种种薯排种器种勺缺种的判别方法。首先,使用高速相机根据种薯排种链的工作环境要求采集图像,将视频帧图像划分20个区域;然后,对视频帧图像进行处理,在获取种勺的识别信息的同时获取种薯识别信息;最后,依据在同一核心处理区域中种勺存在、但种薯不存在判定该图像区域种勺缺种。试验结果表明:种勺缺种整体综合判别成功率为91.1%,平均判别时间为56ms。种勺缺种判别方法可以满足种薯排种器精量播种时种勺缺种的判别需求。