植物工厂种植板物流输送系统设计与试验

植物工厂作为目前最高水平的设施农业生产方式,成为近年来研究的重点。多层式立体栽培种植模式最为常见,主要输送方式为人工搬运种植板输送,由于人工搬运效率低、成本高,存在高空作业安全隐患,严重制约了植物工厂作业效率的提高。为此,研发了一种种植板物流输送系统,以立体栽培种植模式为基础,包含地面输送系统、提升车系统及栽培架内无线引导车系统。同时,运用Flexsim软件对该种植板物流输送模式进行仿真,并进行性能试验,结果表明:系统能够实现植物工厂立体栽培模式下种植板的自动化运输作业,作业效率达到500穴盘/h,达到国内领先水平,可为相关植物工厂立体物流输送模式的设计提供理论依据和技术支撑。

植物工厂立体输送装备研究进展

20世纪90年代,日本千叶大学和大阪府立大学开始推动植物工厂的生产应用,随后,一些企业开始进行植物工厂建设,形成了一个利用植物工厂立体生产叶菜的小热潮。21世纪初,北美和欧洲也开始利用废弃工业厂房建造植物工厂,主要是水培生产叶菜。北京京鹏环球科技股份有限公司建成了中国第一座植物工厂,以中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所为代表的多家科研单位开展了植物工厂种植环境方面的研究。

多移植手穴盘苗补苗装置试验研究

针对穴盘育苗过程中出现空穴、坏苗降低穴盘苗品质的问题,提出了通过多移植手依次对穴盘中的空穴补苗,并设计了一种多移植手穴盘苗补苗装置,实现对出苗前有空穴或坏苗的穴盘苗快速补苗,以保证出苗品质。进行整机性能试验,作业对象为不同苗龄的芥蓝穴盘钵苗,结果表明:芥蓝苗龄为16天,主机构移动速度为0.097 m/s,能达到较为理想的补苗效果,生产率达到1028穴/h,补苗成功率达到96%。

马铃薯组培苗生长点识别方法研究

采用马铃薯脱毒组培苗培育优质种薯进行种植有利于马铃薯连年高产量生产。目前,马铃薯组培苗生产面临人工成本高、自动化程度低等问题,亟需开发马铃薯组培苗自动化生产设备。为了引导马铃薯组培苗自动分化设备进行有效地移植分割作业,提出采用图像投影分析方法识别马铃薯组培苗生长点位置,提高马铃薯组培苗后续自动化分割移植的作业质量。对100株达到移植期的马铃薯组培苗进行图像采集,使用MatLab进行图像处理,通过对每张图像的投影曲线分析处理得到组培苗的生长点位置。处理结果表明:该方法能准确地识别出马铃薯组培苗生长点的位置,识别准确率达到90%,识别性能稳定。