高分子材料与工程专业学生座位偏好与学习动机研究——以机械设计基础课程为例

文章基于自我决定理论,针对某高校高分子材料与工程专业115名本科生在机械设计基础课程学习中的座位偏好和学习动机,从心理前后排和物理前后排、性别、高低交互区等不同变量出发,对学生的学习动机和学习成绩的差异进行研究。结果表明,男生和女生的学习动机受内部因素驱动都强于外部因素驱动,女生的学习相对自主性指数和学习成绩均高于男生;教室前排学生的学习相对自主性指数、学习成绩均高于教室后排学生,学习动机受到内部因素驱动强于外部因素驱动;高交互区的学生成绩高于低交互区学生成绩。基于以上分析,文章还提出了有针对性的教学建议,以有效激发学生的学习动机,促进学生的学习动机由外向内迁移,从而改善教学效果。

多腔体柔性机械手指设计与弯曲变形研究

设计一种柔性机械手指,通过3D打印机打印了柔性机械手指模具,并以硅胶为原料制备了柔性机械手指;通过拉伸试验得到了硅胶材料的应变能密度函数的模型参数C_(10)和C_(20),并用Solidworks软件建立柔性机械手指三维模型,用ABAQUS软件分析了该柔性机械手指在压力为-0.02~0.05 MPa时的应力与应变。结果表明,当压力为-0.02 MPa时,最大应力与最大应变分别为-8.866 MPa和-0.564;当压力为0.05 MPa时,最大应力与最大应变分别为2.981 MPa和0.711。建立柔性机械手指试验装置,获取了柔性机械手指在不同压力下的弯曲变形情况和手指末端的位移。结果表明,其横向最大位移为7.60 mm。

多腔体柔性机械手指弯曲变形分析与试验

文章设计了一种柔性机械手指,通过3D打印机打印了柔性机械手指模具,并以硅胶为原料制备了柔性机械手指;通过拉伸试验得到了硅胶材料的应变能密度函数的模型参数C10 和C20 ,建立了柔性机械手指弯曲变形模型;建立柔性机械手指弯曲变形试验装置,开展了柔性机械手指在不同压力下的弯曲变形和手指末端的位移、输出力试验。结果表明:柔性机械手指水平方向的位移为−3.3~7.6 cm,垂直方向位移范围为0~11.4 cm;柔性机械手指输出力为0~0.58 N。

水稻插秧机视觉导航基准线识别研究

针对水稻插秧机视觉导航的基准线提取问题,探索采用基于垂直投影法为基础的识别算法识别水稻稻田图像导航基准线。首先人工读取稻田图像中秧苗、水、秸秆残茬、泡沫和泥的R、G、B像素值,绘制RGB、HSI、I1I2I3颜色空间的各颜色分量灰度直方图,分析差异,选取正交彩色空间的I3颜色分量灰度值分割图像;用最大类间方差法求取分割阈值,成功地把秧苗和背景分割开得到二值图像;在分割后的二值图像上添加掩膜,去除图像上部左、右角断垄秧苗图像,提高基准线识别精度;采用垂直投影法提取定位点,经过分析判断后用稳健回归法拟合成直线,该直线作为水稻插秧机自主行走的导航基准线。将20幅稻田图像采用该算法提取基准线,并与人工提取的基准线进行比较。结果表明:单幅图像最小平均误差率为0.78%,20幅图像均误差率为2.33%,说明该方法具有一定的可行性,能够为水稻插秧机自主行走提供导航信息。

基于模糊C均值聚类的水稻秧苗图像分割

针对水稻插秧机视觉导航的水稻稻田图像分割问题,根据插秧过程中水田的特点和插秧的农业技术要求,探索采用基于模糊C均值聚类的方法,分割水稻秧苗像素和背景像素。首先用数码相机获取水稻插秧机插秧作业后的水稻稻田图像,人工读取秧苗、水、秸秆残茬、泡沫和泥的R、G、B像素值,绘制RGB、HSI、I1I2I3颜色空间的各颜色分量灰度直方图,分析差异,选取正交彩色空间I3颜色分量灰度值作为样本数据。分析不同的模糊加权指数m值对聚类分割误差率和计算时间的影响,选择m=2分割图像。采用基于模糊C均值聚类方法计算稻田图像中秧苗像素和背景像素的聚类中心,分割水稻秧苗像素和背景像素。结果表明:该方法可以分割水稻秧苗图像,平均误差率为1.5%,说明分割水稻稻田图像是有效的。

水稻插秧机导航控制器设计与路径追踪仿真研究

为了实现水稻插秧机部分或完全自主行走,需要设计合适的导航控制器代替驾驶员分析插秧机与预定义路径的位姿信息后,决策出转向方向和角度控制插秧机按照预定义路径行走。采用基于驾驶员模拟技术,设计了以航向偏差和横向位置偏差作为输入变量,插秧机转向轮期望转角作为输出变量,总结并模拟驾驶员驾驶经验采用模糊控制算法制定模糊规则,构建二维模糊导航控制器;在MATLAB/Simulink下使用简化的二轮车运动学模型进行路径追踪斜坡响应和阶跃响应仿真研究,分析该二维模糊导航控制器控制水稻插秧机追踪预定义路径能力。仿真结果表明水稻插秧机路径追踪斜坡响应最大误差为1.23m,追踪距离为3.45m,稳态误差为0.41m;在此过程中航向追踪信号的超调量MP为17.5°,调整时间ts为7.15s,稳态误差ess为0.2°。水稻插秧机路径追踪30cm阶跃响应的超调量MP为0.8cm,调整时间ts为30.2s,稳态误差ess为0.5cm。水稻插秧机路径追踪仿真结果说明本研究设计的二维模糊导航控制器的转向决策成功控制水稻插秧机追踪预定义路径,该控制系统响应的快速性、平稳性、精确性均良好,为实现水稻插秧机自主行走提供理论支撑。

水稻插秧机视觉导航信息获取试验

针对水稻插秧机视觉导航信息获取问题,提出了一种结合霍夫变换的坐标变换法将图像中位姿信息转换到世界坐标系中的导航信息获取方法。首先分析水稻秧苗基准线特征点在图像平面上的像素坐标与在世界坐标系中的映射关系,应用小孔成像模型和霍夫变换理论,建立水稻秧苗基准线在图像坐标系中的位姿与在世界坐标系中相对水稻插秧机的位姿间的关系模型。然后利用霍夫变换提取图像中水稻秧苗行位姿信息,通过坐标变换,转换成世界坐标系中的导航信息,获取世界坐标系中水稻插秧机位姿信息。采用人工铺设标志线模拟水稻秧苗,进行导航参数提取试验,对比算法提取和人工实测的导航参数来评价算法精度。结果表明:实测角度偏差(θw)和计算角度得偏差的误差均值为4.76°,方差为5.07°;实测位置偏差(λw)和计算得位置偏差误差均值为4.95mm,方差为5.42mm,说明该算法获取的导航信息有效。

天然次生林抚育间伐效果分析

在辽宁省本溪市草河口镇设置固定标准地,观察不同间伐强度下杂木林的生长状况。结果表明:在中度间伐区内的杂木林生长良好,活立木蓄积生长率最大,其他依次为弱度间伐区、对照区和强度间伐区。强度间伐区内的草本和木本植物多样性最高,对照区、中度间伐区次之,弱度间伐区最低。从土壤理化性质改良效果来看,弱度间伐区最好,对照区、中度间伐区次之,强度间伐区最低。

基于EXG因子的水稻秧苗图像分割

针对水稻稻田图像中秧苗和背景分割问题,采用基于最大类间方差法(OTSU法)的分割方法,成功地把水稻秧苗像素和背景像素分割开。首先用CCD相机获取水稻插秧机插秧作业后的水稻稻田图像,选择超绿特征因子(EXG因子)将水稻秧苗RGB彩色图像转化为灰度图像,使用OTSU法计算阈值,成功地将灰度图像转变为二值图像。又采用该方法分割了20幅水稻秧苗图像,结果表明,EXG因子可以对水稻秧苗图像有效分割。

张正友法的摄像机标定试验

针对机器视觉领域的摄像机标定问题,采用介于自标定与传统标定之间张正友法,对Sunway-130D数字摄像机进行标定。本研究首先阐述张正友法标定原理,即利用针孔模型匹配模板平面与其所成图像中的角点,计算出图像和模板之间的单应性矩阵,利用该单应矩阵线性解出摄像机内部参数,并由单应矩阵求出理想成像模型下的摄像机外部参数。然后考虑非线性畸变因素,求出畸变系数的初始值,最后对所有的标定参数进行迭代修正,通过非线性优化得到所有标定参数的最优解。制作模板并采集模板图像,利用MATLAB提取模板图像角点坐标并进行标定。结果表明:该方法可以有效地对摄像机进行标定;绝大多数偏差在(-1.5,1.5)像素之间,个别偏差超过1.5个像素,达到像素级精度,有较高标定精度。研究结果为进一步研究农业机械机器人奠定基础。

基于颜色特征的水稻秧苗图像分割

本文针对水稻稻田图像中秧苗和背景分割问题,采用基于最大类间方差法(OTSU法)的分割方法 ,成功地把水稻秧苗像素和背景像素分割开。首先用CCD相机获取水稻插秧机插秧作业后的水稻稻田图像,选择超绿颜色因子将水稻秧苗RGB彩色图像转化为灰度图像,使用OTSU法计算阈值,成功地将灰度图像转变为二值图像。又采用该方法分割了20幅水稻秧苗图像,结果表明,超绿颜色因子可以对水稻秧苗图像有效分割。

水稻插秧机自动导航技术研究现状

对插秧机的自动导航技术作了初步介绍,并分析了国内外插秧机自动导航技术的研究现状,介绍了用GPS技术、机器视觉技术和惯性传感器技术对插秧机进行导航的原理、方法及试验获得的精度;对国内插秧机自动导航研究现状也作了分析。最后对插秧机自动导航面临的问题作了总结,并提出了建议。

农业机械视觉导航基准线识别算法研究

随着计算机技术和图像处理技术的发展,机器视觉导航技术的研究与应用已扩展到农业工程领域,与GPS技术一起成为农业机械导航领域中最有发展前景的导航技术。该文介绍了农业机械视觉导航技术中可用于导航基准线的几种识别方法的原理和特点并对各种方法的应用研究进行了综述。

涡轮增压器的常见故障与原因分析

分析了增压器如压气机喘振、涡轮增压器漏油、浮动轴承的磨损、增压器的强烈振动及工作噪声过大、升温过高等常见故障的原因。

《工程材料及制造基础》课程思政探索与实践

加强课程思政建设是高校践行立德树人目标的内在要求,本文探索了如何在《工程材料及制造基础》课程中挖掘课程思政元素,研究了将课程思政素材与教学内容结合方法与方式,在学堂在线上以学堂云的形式构建了课程思政网络平台,开展课程思政教学。

可持续林业及其经营理念

可持续林业评价标准,概括起来共6个:社会经济利益、生物多样性、生产力、森林稳定性、水土质量和固碳能力。可持续林业要求人们树立合理使用木材,既不囤积也不浪费的理念。保证有足够的保留林和水源涵养林,对其进行森林分级管理、统筹经营和集约经营。在农村如果允许人们有效地实施统筹经营,那么对基础设施的有效投资就会带动可持续林业的发展。这些投资能促进农民生活方式和经济的发展,同时会使生物多样性得以维持,并使水、土壤、森林稳定得到保护,减少污染。

大学中大班型课堂座位偏好与成绩相关性分析

本研究针对大学中大班型课堂教学活动中学生的座位偏好与学生成绩相关性问题开展研究。通过统计163名学生在课堂中的座位位置,并对这些学生26门课程成绩均值做方差分析和相关分析,结果表明:学生对特定区域的座位表现出一定的喜好与选择倾向;坐在教室后部的学生总成绩均值要低于坐在教室前部的学生;不及格科目多的学生多位于教室的后三排。随着课程门数增加,座位位置与课程成绩相关性增大。说明大学中大班型课堂中学生座位位置与学生成绩具良好的相关性。

耕作侵蚀状态下的土壤性质变化

集约耕作移动了大量土壤,把表层土壤从凸起的位置挪到凹地沉积。美国学者K.Pap iern ik等人于2000年开始研究了耕作侵蚀对土壤性质及作物产量的影响。求出每年铧式犁耕作的波浪形地面上的作物产量(连续4a)、表土性质和侵蚀估计值的方差。结果表明,在高度耕作侵蚀的地区,钙质底土上翻和表土混合使表土无机碳含量增加。在2000、2001和2003年,这些地方的小麦产量最低,比往年减产50%,甚至更多。相反,由于耕作和水的侵蚀使土壤沉积的地方,小麦产量是最高的。这些地方的表土层较深、有机碳含量高、pH值低、无机碳含量高。2002年的大豆产量和地形因子相关性不大。这些结果表明连续集约经营使土壤移动,会严重影响不平地形上的作物产量的有效性;需要找准时机采取补救措施减少产量损失。

遥控插秧机自动转向系统设计与试验

以久保田NSD8型插秧机为研究平台,在保证现有转向机构可用性的前提下,设计了一种遥控自动转向系统。该系统主要由转向执行机构、单片机控制单元、遥控发送接收装置、角度传感器、步进电动机等部分组成,可实现插秧机转向的遥控自动控制。利用该系统进行了遥控插秧机自动转向性能测试试验,通过检测系统获得的试验数据以系统识别的方法获得执行系统的传递函数,并分析了系统性能,分析表明该自动转向系统可实现插秧机整机遥控操作。同时分别进行了180°和90°平地转向试验,试验表明自动转向系统可以实现预定田间工作轨迹转向操作过程。

亚洲的新木材资源及替代资源

亚洲的橡胶树、椰子树、竹子和油椰子等已成为森产工业的重要“木材”资源。其中的一些木材已经是亚洲传统林产品的主流原料和新生产线的主要产品。据估计,在该地区还有2 740 hm2这种资源,形成了一个巨大的未开发资源。技术的进步可以把过去的废料加工成胶合板、纤维板、纸浆、板材和家具。在几十年的发展过程中,橡胶树加工工艺的快速发展,已经表明其他农作物有潜力很快会在亚洲市场出现。