自动导航插秧机执行机构通用性研究

农机自动导航技术的推广与应用对提升农机作业效率和作业质量,实现农业数字化、精准化和智能化具有重要意义。但是,大部分农机自动导航设备只适用于特定型号的农机设备,限制了农机自动导航技术的推广和普及。提高农机自动导航系统的通用性,扩大应用范围,对促进农业现代化具有重要意义。基于现有的自动导航插秧机试验平台开展执行机构通用性研究,优化自动导航电控方向盘装配方案,提出一种基于U型夹具的装配方案并进行静力学仿真验证。仿真结果表明,此方案通用性优,在同样的夹紧力条件下转向柱表面应力远低于屈服极限且变形趋势不明显,对比原方案能更好地保护插秧机转向柱。

约翰迪尔AutoTrac自动导航系统通用性应用研究

针对约翰迪尔AutoTrac自动导航系统不适用于普通车辆的问题,提出一种基于XUV825i型全地形车的机械改装方法,主要解决AutoTrac自动导航系统中ATU(AutoTracuniversal)方向盘无法在全地形车上安装的问题。该机械改装方法为:在全地形车转向轴与ATU方向盘之间加装一个特制的万向节,利用万向节的特性避免两者之间因同心度精度过低导致导航精度下降的问题,使得全地形车在AutoTrac自动导航系统的控制下能够进行自动导航。XUV825i型全地形车结构与普通车辆一致,所以该机械改装方案也适用于一般车辆。最后基于改装后的全地形车,进行自定义路径导航试验。试验过程中全地形车自动导航的路径轨迹与初始路径基本重合,而且在路况良好以及系统经过调试的情况下,其自动导航横向偏差平均值小于2cm,说明该机械改装方法并未降低该套系统的导航精度,该机械改装方法正确,安装在全地形车上的AutoTrac自动导航系统能够正常工作。同时说明该机械改装方法适用于普通车辆,AutoTrac自动导航系统能够在普通车辆上正常使用。

自动导航插秧机作业性能试验研究

农业机械自动导航技术日渐成熟,导航产品带来了较好的经济效益,但这些导航产品只与部分车型的旱地拖拉机配套使用,仍缺少一套适用于水田拖拉机作业的自动导航产品。现提出一种改装方法,将一套旱地拖拉机导航系统安装至水田插秧机上,分别在广东和黑龙江进行田间试验,利用全球定位系统(global positioning system,简称GPS)分别采集记录插秧机自动导航作业与驾驶员人工作业时的数据,分析两者作业轨迹的直线度,比较两者的作业效果,探究该导航系统在插秧机上的作业性能。结果表明,驾驶员直线作业轨迹的平均绝对横向偏差为4.46~4.50 cm,横向偏差的标准差为2.69~3.36 cm。自动导航的平均绝对横向偏差为2.29~2.70 cm,横向偏差的标准差为1.63~1.90 cm,说明该自动导航插秧机的作业精度以及稳定性比人工驾驶高,通过这一改装方法将自动导航系统安装至水田拖拉机上后在水田作业过程中依然保持良好的作业性能,其安装方法简单而且可靠性高,为后续水田拖拉机自动导航系统的开发与研究提供参考。

基于Matlab的水田平地机运动学模型数值解求解

利用Matlab提供的数学函数ode45,对基于水田平地机调平系统运动学模型的方程组,以正弦输入电流为例,进行数值解求解,得到平地机平地铲倾角、角速度、扭簧扭转角度等状态变量与输入电流的数值关系。该方法可以准确地求解数值解,且能方便分析方程组中任意变量与已知变量的关系。该方法对于其他多输入多输出的农机具机械液压系统运动学模型的数值解求解与特性分析具有借鉴意义。

基于AutoTrac的导航控制参数整定方法试验

AutoTrac是领先的农业机械导航系统。田间作业环境的复杂与精细作业效果,要求人工经验实时调整转向灵敏度等最多9个导航控制参数。基于Taguchi法则设计正交试验整定AutoTrac关键灵敏度参数,并在约翰迪尔XUV825i全地形车上进行验证。在不同速度、土壤条件下进行RTK差分信号直线轨迹模式试验,先粗调后细调,建立行驶振荡与稳态横向偏差均方根误差两个指标整定稳态转向灵敏度、横向误差调整灵敏度和方向误差调整灵敏度优化区间。试验表明:速度、土壤条件的不同会明显影响系统稳态运行;该方法可在较少试验次数下整定关键导航控制参数,且所得参数优化区间经验证具有较强的鲁棒性与通用性。该文为导航控制参数自适应调节系统研制打下基础,可推广运用至其他导航系统。

点钞机进钞机构动态分析和仿真研究

点钞机的卡钞现象是影响点钞速度的主要因素,这种类似现象也存在于传真机、自动取款机、冲印机等介质传送系统中。为解决该问题,以HT-9000A型点钞机的纸币进给机构为研究对象,仿真分析点钞机纸币在进钞机构中的动态行为,利用多体系统动力学仿真软件Recur Dyn,根据建立的点钞机纸币传送机构的几何模型,分析在此过程中纸币与捻钞轮之间的接触力,对不同进钞角度的纸币运动速度以及运动轨迹进行运动仿真。结果表明选择11.5°～12.5°范围内的进钞角度能使纸币按照理想轨迹运动,同时能使纸币的进钞速度稳定,从而降低了卡钞现象发生的概率。

基于人才需求的新能源汽车专业“岗课赛证”融通育人模式的探究与实践

高职院校“岗课赛证”融通育人模式是新时代新征程职业教育使命。本文以推动新能源汽车技术专业建设为抓手,对接汕头市“三新两特一大”产业发展格局,把坚持服务学生全面发展和经济社会发展融入教育工作实践,基于市场人才需求调研,构建“岗课赛证”融通育人模式,深化校企合作和产教融合,推进“三教”改革和数字化建设,搭建文化素质拓展平台,培养新时代堪当民族复兴重任的高素质技术技能人才,落实立德树人根本任务。该育人模式在实践过程中效果明显,为高职院校推进“岗课赛证”融通实践育人提供参考,具有一定的推广价值。

基于PCA-ELM和光谱技术预测香蕉成熟度

本文利用高光谱成像技术(Hyperspectral imaging)对常温下贮存的450个未剥皮香蕉样本光谱数据进行采集,首先检测样本果肉可溶性固形物含量(TSS)、坚实度(FIM),采用SPSS单因素方差分析,然后运用线性优化岭回归分析-偏最小二乘法(RR-i PLS)建立了香蕉成熟度理化指标的光谱和图像特征分类模型,结果表明通过实验平台获取光谱数据预测香蕉可溶性固形物含量以及坚实度的相关系数R2值分别为0.92和0.94。再通过连续投影法(successive projections algorithm,SPA)法以及主成分分析法(principal component analysis,PCA)分别选取特征波长,建立基于特征波长的极限学习机(extreme learning machine,ELM)对光谱数据进行建模交叉验证。通过比较RR-i PLS,SPA-ELM与PCA-ELM三种分类预测模型,表明基于特征波长的PCA-ELM分类模型具有较好的预测性能。交叉验证准确率达到99%。为能快速无损识别香蕉果实品质提供一种有效的预测研究,基本满足对香蕉成熟度分类检测且显示出有效建模分析,且能达到有效的经济效益。