机器视觉表型识别技术的研究现状

随着智慧农业的推广与发展,机器视觉技术在农业生产中得到了广泛的应用,机器视觉技术主要通过对作物冠层光谱进行分析反演出作物的各项生长参数,以此精准预测作物长势、营养、病虫害、产量等方面的情况。本文阐述了机器视觉技术的基本原理,分析了机器视觉技术在大豆品质检测、大豆田病虫草害防治、大豆生长过程中幼苗识别和花荚检测中的应用,提出了机器视觉表型识别技术中存在的问题及未来发展方向。

生物质育苗钵热压成型特性试验分析

为解决农牧业有机废弃物污染,提高可再生资源综合利用率。以水稻秸秆和发酵牛粪为原料,采用热压成型技术制备生物质育苗钵,并对生物质育苗钵成型特性进行试验研究。结果表明,成型压力、成型温度、秸秆含量、含水率对成型特性具有显著影响。当成型温度在120℃、140℃,秸秆含量为8%、7%,含水率为16%时,成型育苗钵抗破坏强度和耐久度均达到峰值,成型压力与抗破坏强度和耐久度呈正相关。研究结果可为农牧有机废弃物资源化、综合化利用提供参考。

生物质基缓释肥热压成型特性及缓释性能试验

为探究以水稻秸秆为基质与尿素混配制备的缓释肥的成型特性及缓释性能,进行了热压成型试验和淋溶试验。以成型压力、成型温度、含水率为试验因素,以成型块的径向最大抗压力和松弛比为试验指标,通过热压成型试验数据建立回归模型,采用响应面分析获得热压成型工艺参数组合,并通过淋溶试验测试生物质基缓释肥成型块的缓释性能。试验结果表明:优化调整后的成型工艺参数为成型压力为78 kN,成型温度为112℃,含水率为8%;在此条件下,径向最大抗压力均值为1616.0 N,松弛比均值为98.19%,与预测值的相对误差分别为3.05%和1.23%;生物质基缓释肥前3次的尿素释放率比较稳定且均匀,单次尿素释放率为30%左右,且单次释放偏差极小。

玉米生物质育苗成型机加热冷却装置的设计

为使物料中的木质素成分在生物质育苗盘制备过程中发挥粘结作用,以现有玉米生物质育苗盘冷压模具结构为基础,通过传热学及模具加热冷却领域的相关理论公式设计了加热冷却装置,基于有限元方法建立了育苗盘加热空间分布模型。试验结果表明:经加热冷却后压制的育苗盘成型率为80%,破坏荷载均值为150.569 N,干燥后膨胀率均值为15.8%;加热压制后表面较常温压制表面更光滑,表面滴水角为61.325°;加热冷却装置使物料中的木质素在压制后发挥了粘结作用,增加了育苗盘的强度和疏水能力。

秸秆覆盖还田及腐解率对土壤温湿度与玉米产量的影响

为探究东北黑土区秸秆覆盖还田及其腐解率对土壤温湿度和玉米产量的影响,2019年和2020年在大庆市肇州县进行了秸秆覆盖全量还田(试验组)和留茬10 cm左右还田处理(对照组)对比试验。结果表明:试验组秸秆腐解率4月仅为4.3%和4.5%,5月为17.8%和16.8%,6月为22.3%和27.8%,秸秆腐解主要集中在7、8月。土壤温湿度受地表残余秸秆影响较为明显,5月试验组土壤含水率比对照组分别低1.2、1.1个百分点,但随着秸秆腐解率增大,试验组土壤含水率在6—9月平均高出对照组约3个百分点。试验组0 cm处土壤温度在5—8月日间大气升温阶段受到抑制,相同时段温度与对照组最大差值为4.8、3.8℃,10、20 cm处土壤温度在5、6月受地表秸秆覆盖影响较为明显,7—9月影响不显著,30 cm处土壤温度除6月影响明显外,其他月份相比对照组变化较小。在每天大气降温时段,试验组不同深度处的土壤温度降温较对照组平缓,保温保墒作用较明显。地表秸秆覆盖影响作物出苗,试验组比对照组出苗分别晚4、3 d,在拔节期对照组比试验组的作物株高分别高7.3、7.4 cm,茎粗大0.2、0.1 cm,但在抽穗期和灌浆期试验组的株高和茎粗均大于对照组;2019年试验组的玉米产量为10716.0 kg/hm^(2),比对照组增产193.5 kg/hm^(2)。综合分析,秸秆覆盖还田对土壤温湿度具有双向阻碍作用,秸秆腐解程度对双向阻碍作用有一定影响,秸秆覆盖全量还田的保温保墒作用促进了玉米的生长和产量提升。

红小豆夹持式收获装置的设计与试验

针对目前红小豆机械化收获缺少专用机械设备、作业装置工作性能不可靠、收获籽粒破损率和损失率高等问题,结合红小豆收获农艺要求与茎秆物理特性,基于低损收获原理设计了一种红小豆夹持式收获装置。通过建立装置的运动模型,分析机构运动特性,获取圆盘割刀端点的运动轨迹,以确定割刀转速和机具前进速度的变化关系及夹持切割机构结构参数。以切割角度、割刀转速、夹持间隙和前进速度为影响因素,获得各因素对红小豆收获损失率的影响变化规律,结果表明:切割角度为15°、割刀转速为700r/min、夹持间隙为5mm、前进速度为0.3m/s时,平均损失率为2.31%,收获损失最小。研究结果可为红小豆等杂粮作物机械收获技术与装备的研发提供借鉴。

播种机单体两种仿形机构的研究

播种机单体仿形机构是保证播种质量的重要工作部件。为此,论述了目前广泛应用的平行四杆仿形机构的结构特点、工作原理、仿形量和连杆长度的设计方法;对研究设计的电液自控仿形机构的结构特点与工作原理进行介绍;对平行四杆与电液自控仿形机构的仿形能力、仿形精度、仿形的灵敏度与能否实现播深的精量控制等方面进行了对比分析。

2BMJ-7型高速气吸式原茬精密播种机的研制

针对目前保护性耕作中垄作免耕播种机技术不完善的问题,研制了2BMJ-7型高速气吸式原茬精密播种机。介绍了该机的整机结构、主要特点及主要技术参数,并对该机采用的关键技术进行了研究。该机采用了电液自控仿形、种肥电子监测和分层精量施肥等先进技术,能一次完成破茬、开沟施肥、播种和覆土镇压等项作业,较好地满足了东北地区原茬精密播种技术的发展需要。

光催化降解汽车尾气路面喷洒机的研究

根据光催化降解汽车尾气材料的喷洒要求及喷洒时所需的工作特点,结合我国实际的道路状况,研究设计光催化降解汽车尾气路面喷洒机。介绍喷洒机的结构组成及工作原理,对喷洒机的主要结构进行设计。该喷洒系统可利用牵引设备的动力或自载蓄电池来驱动直流电机液泵,取代传统的小型汽油机或柴油机,使该机工作时具备环保、低噪声和低振动等诸多优点。对喷洒机的试验方法进行研究,确定试验时的施工工艺,通过试验验证喷洒机的工作效果良好。

2BDMJ—6型玉米大垄双行免耕精量播种机设计与试验

针对我国与大马力拖拉机配套的玉米大型免耕精量播种作业装备的发展需求,结合免耕大垄双行种植模式的农艺要求、免耕破茬和精量播种关键技术,设计了一种与118.4~148.0 kW系列拖拉机配套使用的大垄双行免耕精量播种机。该机可一次完成玉米的分层施肥、窄开沟、免耕精量播种、严密覆土镇压的复式作业。研究设计中应用虚拟样机技术与田间试验相结合,进行了整机结构和关键部件的设计,着重研究设计了气吸式排种器、单体仿形机构和破茬装置。经田间试验测试,该机具作业适应性强、通用性好、作业速度高,各项作业性能指标完全满足免耕大垄双行种植模式的农艺要求,符合垦区农场大机械化、集约化和规模化的作业需求,为与大马力拖拉机配套的大型免耕播种机的开发提供了借鉴。

中耕苗间除草单体机构的研究与设计

中耕苗间除草单体机构是保证除草效果和控制伤苗率的关键工作部件。根据现在中耕苗间除草单体机构在实际作业中普遍存在的问题,研究设计了仿形功能好、除草效果佳、伤苗率低的中耕苗间除草单体机构。该单体机构结构简单。

交通运输专业实践教学体系改革研究

本文针对交通运输专业实践教学体系发展中存在的普遍问题,以增强学生创新能力与就业能力为重点,结合黑龙江八一农垦大学交通运输专业实践教学体系改革研究实践,提出了改革的整体思路和具体措施,总结出一套具有借鉴意义的能够较好适合社会需求的交通运输专业实践教学体系发展模式。

光催化材料在降解汽车尾气方面的应用研究

通过对配制的光催化降解汽车尾气的材料进行试验研究,观测到溶液的渗透深度和分散效果均满足实际应用需求,并通过实例阐述光催化材料在降解汽车尾气方面的具体应用,这为我国的汽车尾气的绿色降解研究提供了借鉴和依据。

全地形林火地面巡护与扑救设备的研究

根据我国的林区分布特点和交通状况,针对林火发生的特点,研究与设计了用于林火地面巡护与早期扑救的轻型全地形四轮消防设备,介绍了其主要结构的选取与设计,并分析了其灭火性能。

新工科视域下农业院校工程类专业实践教学体系的构建

根据社会经济发展对工科专业人才的实际需求,结合OBE理念与普通农业院校工程实践教育系统的特点,从实践教学体系、实践教学方法与条件和师资队伍建设等多个方面,分析黑龙江八一农垦大学工程类专业教育实践教学体系存在的问题,构建符合普通农业院校新工科多模块、分层次的工程实践教育课程教育体系,培养工程学生实践技能与创新实践能力。

普通农业院校卓越农机人才培养改革研究

现代经济产业转型升级和现代化大农业发展对农机专业大学毕业生的专业素养、实践能力提出了更高的要求。然而很多普通农业高校学生的专业素养培养和实践教学建设却恰恰是人才培养中的薄弱环节。本文对国内外人才培养模式改革研究现状进行了分析，并以黑龙江八一农垦大学卓越农机人才培养模式改革为例，对普通院校卓越农机人才培养改革进行探讨与研究。

3ZFC-7型全方位复式中耕机的设计与试验

针对中国对大马力拖拉机配套复式作业装备发展的需要,结合中耕和除草关键技术,设计一种与59.2～88.9kW系列拖拉机配套的可一次性完成深松、侧深施肥和智能计量、行间和苗间除草等多项作业的全方位复式中耕机。应用虚拟样机技术和田间试验相结合,完成了平行四杆随行仿形单体、螺旋梳齿除草器和振动施肥装置有机组合,使机构紧凑合理,中耕和除草性能更加稳定。经试验测试,该机具结构简单,通用性好,作业适应性强,各项作业性能指标完全满足农艺要求,符合农场集约化、规模化和大机械化作业,为开发系列大型全方位复式中耕机型奠定基础。

青贮饲料收获机实体设计与试验

基于Pro/E软件,将锯齿双圆盘切割器、强制输送喂入装置和刀盘式揉搓切碎器有机地组合,建立了4QR型青贮揉搓饲料收获机的虚拟装配模型,并根据实际装配尺寸研制出试验样机。在室内台架试验的基础上,分析了刀盘式揉搓切碎器的结构参数及运动参数对切碎性能的影响,确定了合理的工作参数。经性能测试与生产试验证明,4QR型青贮饲料收获机符合设计要求,切碎青贮饲料质量好,生产效率高。

气吸滚筒式玉米植质钵盘精密播种装置优化设计与试验

为适应玉米植质钵育农艺对播种机的要求,设计了气吸滚筒式玉米植质钵盘精密播种装置。通过理论分析建立了种子吸种过程的动力学模型,得到影响吸种性能的主要因素为负压、前进速度、充种角。对吸种过程进行模拟仿真设计,进一步确定了影响种子吸附的主要因素。最后进行了播种装置性能试验,以合格指数、漏播指数、重播指数为分析指标,通过三因素四水平正交试验得出最优参数组合为:前进速度0.22 m/s、负压1 200 Pa、充种角20°,在此条件下进行了验证试验,得出合格指数为90.48%、漏播指数为4.24%、重播指数为5.28%,结果表明该播种装置满足播种机的播种要求。

3ZCS-7型复式中耕除草机的设计

为解决大型拖拉机的农机具配套不足问题,研究开发了与大功率拖拉机配套的多功能中耕除草机。该机采用垂直旋转弹齿式除草装置实现作物苗间除草,同时采用单元组的随行导向限深仿形技术及抖动式高性能的排肥装置,能够一机完成行内与行间除草、深松、侧深施肥和中耕等作业,减少了田间作业次数,降低了作业成本,改善了土壤和生态环境。田间试验证明,该机作业性能稳定,杂草除净率高,伤苗率低。