基于时间差法的共焦测头信号处理

基于时间差法的共焦测头测量的位移量是测头输出的光电信号中相邻驼峰之间对应时间差的一一映射。为了更加准确稳定地计算出光电信号中的时间差,本文分析了改进后测头输出光电信号的特点,指出了目前信号处理方法的缺陷,进而提出了相似形态分析法,用于计算相邻驼峰之间对应的时间间隔。实验数据显示,在采样频率为2MHz的数据采集系统中,使用相似形态分析法计算得到的时间间隔的标准差为0.33μs,高于最大值法的3.37μs。结果表明,相似形态分析法计算结果准确,不受噪声的影响,对信号的前期处理要求低,易于实现,计算结果稳定且不受激光光强变动的影响和环境光的干扰。

温室智能循迹小车系统稳定性研究

基于新时期智慧农业无人管理的实际需求,该文系统以NVIDIA Jetson Nano为主板,充分使用OpenCV数据库函数,并设计了多色彩路径实验方法对小车进行测试,得出了小车在静态、动态下目标定位的准确率,通过调整无线通信模块及室内的网络条件,使静态准确率由86%提升至100%。同时,还对小车进行了卷积神经网络模型的训练学习,测试了小车在特征颜色路径下的循迹执行情况。试验及验证结果表明,小车整体识别准确率较高且循迹稳定性较好,具备在智慧农业温室推广使用的条件。

中心驱动式塑料齿轮齿条动力学特性分析

在小颗粒水果和干果智能分选装备中广泛应用的塑料齿轮齿条传动装置,其传动形式为中心驱动式。此类智能分选装备中广泛采用机器视觉,其齿轮齿条传动系统工作的稳定性和振动特性将直接影响整个设备的工作可靠性和分选效率。因此,针对小颗粒水果和干果智能分拣系统的塑料齿轮齿条传动装置进行了建模和动力学仿真,得到了中心驱动式塑料齿轮齿条在传动过程中齿轮中心的位移、速度、齿轮齿条齿面接触力以及齿轮的振动特性。结果表明,齿轮平稳啮合的情况之外,会有由于齿轮齿条啮入阶段干涉造成齿轮中心的瞬间振动幅值从2.14mm提高到2.74mm,较平稳啮入时增大了28%;通过设置齿条导入段和采用弹簧压板的措施,改善了塑料齿轮齿条驱动装置的传动平稳性和振动特性。采用仿真分析的方法得到了齿轮振动的特性随运动速度的变化,以及弹簧刚度对振动特性的影响。

小颗粒果品电子称量系统的数据降噪处理研究

电子称量系统是小颗粒果品色选设备中的重要组成部分。在设备实际运行过程中,振动及电磁和电源等干扰因素严重影响了电子称量系统所测得数据的准确性和稳定性。介绍了电子称量系统软件数据处理的基本工作原理和实际工作状况。以蓝莓为例,对小颗粒果品电子称量系统的精度和稳定性进行了研究。在采集数据后,通过温漂补偿、非线性校正、程序判断滤波、低通数字滤波等数据的降噪处理来提高电子称量系统的测量精度及控制品质。动态称重实验表明,数据降噪处理前,获取的重量信号已经完全失真;经软件数据降噪处理以后,体现出了蓝莓实时重量,静态称重实验表明滤波后精度达±1 g,满足实际需求。

无损检测仪器设备内部校准的有效性

无损检测能够实现对设备的全方位检测,且保证检测结果精确度在较高水平。通过对实现仪器的有效性的量值溯源分析,明晰了量值溯源一致性是国际之间相互承认测量结果的重要前提,同时,量值溯源也可作为测量结果可信性的参考基础。提出了常规无损检测仪器设备内部校准及核查的有效措施,包括射线检测、超声检测、磁粉检测等。通过对无损检测仪器设备内部校准有效性检测方法探讨,能够促进相关检测工作的更精准开展。

辣椒采摘灵巧手结构设计与仿真

随着科技的迅猛发展,越来越多的人工智能应用到传统农业领域。目前我国辣椒采摘行业仍多为传统手工采摘,浪费大量人力物力的同时采摘效率也无法满足现代化的需求,因此辣椒采摘机器人的研发具有重要的现实意义。设计了一种辣椒采摘灵巧手,首先运用三维绘图软件,对整体的结构进行设计,并绘制了三维模型;后利用有限元分析软件,对核心零部件的使用强度,进行有限元分析,来验证结构的可行性;最后利用3D打印技术,对各部件进行制作后组装成样机。最后对该灵巧手是否能够剪切夹取的功能,进行了理论分析和剪切力实验,最终验证了该采摘灵巧手能够满足辣椒采摘的需求。