基于平行轨迹导航的采棉机自动对行控制方法

为解决传统人工操作采棉机长距离对行作业时存在劳动强度大、作业速度受限和效率较低的问题,利用棉花采用卫星导航平行精准播种的特性,提出了一种基于平行轨迹导航的采棉机自动对行控制方法。首先,人工驾驶采棉机完成首行对行作业,记录RTK定位轨迹数据,并进行线性拟合,得到参考导航线斜率;然后,对后续各行收获时,在任意起点对齐待收获的棉花行,由起点坐标和参考斜率计算得到平行导航基准线;最后,采用速度自适应纯追踪算法,实现采棉机自动对行。田间试验表明,该方法能够从任意行起始位置开始自动对行,不同速度下,平均绝对横向偏差为2.91cm,最大绝对横向偏差为9.22cm,平均标准差为1.80cm,控制性能均优于手动对行,满足采棉机对行精度要求。相对机械触碰式自动对行方法,该方法不受缺株歪株影响,并且在较高速7km/h行驶时仍能保持良好的对行精度。

64排螺旋CT发现及随访肺磨玻璃样结节对早期肺癌的诊断价值

目的:探讨64排螺旋CT发现及随访肺磨玻璃样结节(ground glass nodule,GGN)对早期肺癌诊断的临床价值。方法:选取2020年1月-2023年5月在江苏省邳州市中医院就诊行肺部检查并发现存在GGN的患者为观察对象,深入探讨采用64排螺旋CT发现和随访GGN对诊断早期肺癌的作用和价值。结果:以病理活检检出结果为金标准,30例患者中良性5例,恶性25例,经64排螺旋CT检查检出率为93.33%(28/30),其中良性结节4例,恶性肿瘤24例,其检出率与病理活检结果相差不大,对比差异无统计意义(P>0.05);经64排螺旋CT检查可见,恶性病变者GGN的分叶征、毛刺征和胸膜尾征的检出率高于良性病变者,差异有统计学意义(P<0.05),空泡征的检出率对比差异无统计学意义(P>0.05);经半年随访和观察统计,随访复查时的GGN恶性检出率明显高于初次检测的检出率,对比差异有统计学意义(P<0.05)。结论:肺磨玻璃样结节的诊断选择64排螺旋CT具有较高的检出率,而且能明确区分结节的不同征象特点,通过后期随访复查,能增加早期肺癌的检出率,便于临床尽早救治,此技术值得临床推广应用。

基于自动导航的小麦精准对行深施追肥机设计与试验

针对冬小麦返青期地表追施氮肥使氮素挥发导致肥料利用率低的问题,结合目前在小麦追肥过程中缺少深施氮肥作业装备的现状,进行了基于拖拉机自动导航技术实现精准对行深施氮肥的技术研究,设计了小麦精准对行精量深施追肥机。追肥机采用安装有自动导航系统的拖拉机牵引实现精准对行,以RTK-GNSS接收机测取的作业速度为基准,通过液压系统驱动排肥机构工作,双圆盘开沟器开沟深施,采用PID控制排肥轴转速与车辆行驶速度实现实时匹配,达到精量控制追肥量的目的。田间试验结果表明:设置目标追肥量为200 kg/hm2,车辆行驶速度为5 km/h时,追肥机能完成对行深施追肥作业,机具对行作业误差在±6 cm以内,追肥量偏差小于9%,可满足实际生产需求;对照撒肥机表层撒肥作业,每公顷减施氮肥25 kg左右,小麦每公顷增产486.5 kg左右。

固定道对行小麦/玉米通用免耕播种机设计

针对华北平原小麦、玉米一年两熟区固定道保护性耕作缺乏配套机具,设计了2BMDF-2/7型固定道小麦/玉米免耕播种机。该机利用固定道实现对行作业,同时采用动力驱动粉碎防堵机构,重点解决玉米秸秆地免耕播种小麦的问题。试验结果表明,该机通过性好,对行避茬率在85%以上,能很好地解决玉米秸秆地免耕播种小麦的堵塞问题,可以完成小麦和玉米的免耕播种,播种深度变异系数分别为19.4%和23.4%,实现一机两用。

横移对行控制系统设计与试验分析

为提高大田农用机械作业速度、精准作业能力和行跟随控制系统模块化,基于视觉和液压伺服控制技术,研发了可以搭载不同机具的横移对行控制系统并进行了试验.横移对行装置由上位机实时采集作物行视觉信息并处理发送给下位机,由下位机核心处理器MC9S12DG128单片机精确控制液压系统驱动对行机构的横移对行,既减少了拖拉机频繁转向操作和对作物垄的破坏,又降低了作业农机具对作物的损伤.利用直线位移传感器采集横移机构中动子相对于定子的位置信息,并实时显示于显示器上,指导驾驶员调整拖拉机转向.试验表明,在拖拉机前进速度为0.58,1.22和2.19 km·h-1时,与未使用对行装置时相比,对行准确率分别提高了27.9%,29.1%和31.7%.

基于ADAMS的甜菜收获机自动对行探测机构仿真

设计了土下果实收获机械自动对行机构。应用UG建立了自动对行机构三维模型,并将其导入机械系统动力学仿真软件ADAMS中构建了虚拟样机模型。通过设置模型参数,添加约束和驱动,以甜菜为收获对象,实现了在ADAMS/View环境下自动对行的运动仿真。以自动对行机构复位弹簧的刚度、预紧力和作业前进速度为影响因素,以角度传感器获得的角速度为目标函数表征自动对行灵敏度及漏挖率,对影响自动对行的参数进行了虚拟正交试验研究,并进行了田间验证试验。结果表明,复位弹簧刚度的影响不显著,当复位弹簧预紧力为200 N、作业前进速度为1.5 m/s时,漏挖损失率最小。

牵引式甜菜联合收获机自动对行系统研制

为了提高甜菜联合收获自动化水平、降低收获损失,该文结合垄作甜菜种植模式,以牵引式甜菜联合收获机为载体,采用液压技术、传感器信号采集技术和微处理器控制技术设计了一套甜菜联合收获机自动对行控制系统。该系统具体包括对行探测机构、偏移牵引调整机构、液压控制系统、电子控制系统和控制软件。标准信号跟踪试验显示,跟踪最大延时小于1s,超调量小于15%,最大误差为2.5°,表明系统具有快速响应特性和稳定性。田间收获对比试验显示,采用该自动对行控制系统后,甜菜联合收获机漏挖损失率降低2.03%,根体折断率降低1.48%,根块损伤率降低2.64%。该研究可为其他土下果实收获机械对行系统研发提供有效借鉴。

小麦对行免耕播种机试验研究

为解决一年两熟区小麦免耕播种作业的技术难题,提出了小麦对行免耕播种的思想;设计了2BMD-12型小麦对行免耕播种机,在玉米行间播种小麦,避开玉米秸秆和根茬。采用了新型高效的带状粉碎防堵机构,防堵性能优良。田间性能试验表明:2BMD-12型小麦对行免耕播种机在玉米直立秸秆和大量秸秆覆盖下,如能实现对行,可以顺利进行播种作业,满足作业质量和作物高产对施肥量的要求,适合我国中小地块、中小功率的特点。

甜菜收获机自动对行液压纠偏执行系统设计与试验

随着农业机械机电液一体化程度以及设备性能的不断提高,甜菜收获机也逐渐向自动化智能化方向发展。为此,设计了甜菜收获机自动对行液压纠偏执行系统总体机构,确定了系统工作原理。通过设计、计算分析,确定了液压元器件的主要结构和工作参数。同时,应用AMESim软件对系统进行了建模与仿真以及动态响应特性分析,确定了液压流量和压力的取值范围。对系统进行了物理样机设计和台架试验,得出了液压流量和压力对性能指标系统反应时间的影响规律和趋势,以及液压流量和压力的最佳取值,即当液压流量为25L/min,供油压力为18MPa时,系统反应时间最小。

喷杆式施药机对行喷雾控制系统设计与试验

针对现有大田喷杆式施药机喷雾过程中喷头无法精准对行喷施造成农药浪费的问题,基于机器视觉技术设计了喷杆式施药机对行喷雾控制系统。该系统包括作物行中心线位置提取上位机软件和电动喷杆控制系统,利用工业相机获取作物行RGB图像,采用G-R>T&G-B>T算法及形态学处理实现作物行分割,基于改进的垂直投影法获取作物行中心线,利用坐标系转换实现将作物行中心线位置信息转化为喷杆横向偏移量,并经RS2 3 2串口传输至ATMega1 6控制器,控制推杆电机带动喷杆在滑轨上左右移动,借助位移传感器实时监测喷杆移动距离,以实现作物行追踪和对行喷雾控制。实验室和田间试验表明:改进的作物行中心线提取算法平均耗时12.51ms,喷杆横向偏移量计算误差小于0.44cm;电动喷杆右移最大误差0.3cm,左移最大误差0.5cm;小车速度为0.26m/s时,对倾角为5°、10°、15°模拟作物行的最大对行误差分别为3.22、2.86、2.51cm;小车速度为0.2 4 m/s,最大偏移1 4.0 2 cm时,对田间玉米幼苗的对行喷雾最大误差为4.8 6 cm,为实现作物行追踪和对行喷雾控制提供了一种有效的解决方案。

玉米收获机自动对行系统设计与试验

为提高玉米收获机的对行质量,减轻驾驶员的劳动强度,设计了一套玉米收获机自动对行系统,包括自动对行感知系统和路径跟踪控制系统。感知系统由激光雷达、机械式对行传感器、陀螺转角仪等组成,激光雷达检测进入地块前的横向偏差,机械式对行传感器检测收获作业时的横向偏差,陀螺转角仪检测航向偏角。以纯追踪模型作为路径跟踪的控制方法,利用模糊控制原理动态调整纯追踪模型中的前视距离,结合收获机的运动学模型,确定收获机转向轮的期望转角,并通过Matlab/Simulink软件对模型进行仿真分析。将自动对行系统搭载于4YL-6型玉米收获机上进行田间试验,结果表明,激光雷达静态检测试验的偏差均值为0.0775 m,标准差均值为0.1309m,偏差在±15cm和±30 cm内的比例均值分别为80.5%和95%;激光雷达地头自动对行试验的平均调整距离为7.89m,平均偏差为0.146 m;基于机械式对行传感器的收获作业自动对行试验的偏差均值为0.0876m,标准差均值为0.0976 m,偏差在±15 cm和±30 cm内的比例均值分别为83.1%和100%。试验结果满足玉米收获机的对行作业要求,可为玉米收获机的自动对行提供理论支持。

基于Proteus的甜菜收获机自动对行控制系统设计仿真与试验

为提高甜菜收获机械的自动化水平、减少漏挖损失,该文设计了甜菜收获机械的自动对行控制系统,应用Proteus软件设计了自动对行控制系统硬件电路图,应用Keil软件编写了系统的C语言控制程序,利用电子元器件对自动对行控制系统机械机构进行简化、模拟,并设置系统各元器件的参数,实现了在Proteus环境下自动对行控制系统的运行仿真;并进行了实验台和田间验证试验。结果表明,虚拟仿真试验的转动角度与实验台架试验的最大误差为2.78%,平均误差0.95%;与田间试验的最大误差为2.60%,平均误差1.30%。虚拟仿真结果与实验台、田间等试验结果基本一致,可为收获机械自动对行控制系统的设计研究提供参考。

棉花打顶机自动对行装置设计与试验

为了提高棉花打顶机的自动化水平,以高地隙底盘棉花打顶机为载体,利用传感器技术、电机控制技术和PLC控制技术,结合机采棉品种棉花种植模式,设计了棉花打顶机自动对行装置。该装置主要由检测机构、对行机构、电机控制系统、电子控制系统和控制软件组成。采用RecurDyn软件对检测机构进行运动仿真,探究运动规律,为角度传感器选取提供理论依据;利用角度传感器获取棉株偏行量,建立检测杆转动角度与步进电机步进量和转动方向之间的对应关系,通过控制步进电机的步进量和转动方向实现对偏行棉株的精确打顶;通过人机交互界面对控制系统进行实时监测,以提高驾驶直线度。为避免侧枝干扰,对两侧低侧枝情况控制系统采用位置信息对比方法获取主茎秆位置;对单侧低侧枝情况按原程序执行,田间实测表明该误差可忽略。田间试验表明,与人工对行相比,自动对行平均偏行量减小了8.08 cm,同比降低56.62%,无偏行率同比提高275%。

多排螺旋CT低剂量胸部扫描在肺结核复查中的应用

目的研究多排螺旋CT低剂量扫描在浸润型肺结核化疗期间复查的应用价值。方法选取100例浸润型肺结核化疗期病人为研究对象,对选取100例患者行常规剂量胸部CT扫描后再行低剂量扫描。比较常规剂量组和低剂量组CT扫描的图像质量及疗效评估。结果两组扫描肺窗图像质量比较无统计学差异(P>0.05);两组肺窗薄层多平面重建图像质量比较无统计学差异(P>0.05);两组软组织窗图像质量有统计学意义(P<0.05)。观察组ED、DLP和CTDIvol等指标低于对照组(P<0.01),即观察组受检者CT扫描辐射剂量低于对照组(P<0.01)。结论多排螺旋CT低剂量胸部扫描用于浸润型肺结核的复查,可以获得与常规剂量接近的肺窗图像质量,满足肺结核病灶的分析评估,并可有效减少胸部CT扫描中的辐射剂量;既能满足肺结核复查的疗效评估,又提高了肺结核CT复查的安全性,还有效节约检查成本。

2FHF-4.56型宽行距作物基肥对行分层深施机设计与试验

针对当前西北干旱地区宽行距作物种植过程中施肥方式不科学,传统撒施肥料用量大、利用率低,该研究结合作物种植农艺特点,提出在作物行方向进行基肥分层深施措施,并研制了基肥对行分层深施机,对仿形单体进行设计,分析了仿形单体的运动学和力学特性,确定了仿形单体质量和仿形弹簧型号。同时研制了一种基于雄性蜣螂头部角状突起的仿生开沟铲,得到仿生开沟铲刃轮廓曲线拟合方程,确定了仿生开沟铲结构及工作参数。通过土槽试验优化了仿生开沟铲前刃角,得出前刃角最佳角度为65°,此时仿生铲相对传统铲的开沟阻力减小42.6%,对土壤的扰动明显减小。样机田间试验表明,分层施肥作业对行精度偏差平均值为2.7 cm,6组施肥铲浅层肥料深度平均值为12.44 cm,浅层施肥深度一致性变异系数为6.12%;深层肥料深度平均值为20.49 cm,深层施肥深度一致性变异系数为4.98%。施肥模式对比试验表明,对行分层施肥的植株长势更好,棉果枝数和单株铃数更多,根系发育更为良好,肥料减施25%,同时棉花平均每公顷增产8.9%,玉米平均每公顷增产8.6%,研究结果表明,对行分层深施肥具有较好的减肥增效作用,对推进棉花生产科学施肥具有重大价值和现实意义。

根茎类作物收获机自动对行系统设计与试验

针对国内根茎类作物收获机械自动化水平低、劳动强度大、对行功能缺失、明薯率低、伤薯率高和漏挖率高等问题,以4UGS2型双行薯类收获机为载体,以垄行截面走向为研究对象,综合运用机械、液压和电子控制等领域关键技术,设计了一种自动对行系统。该系统包括地垄仿形机构、牵引机构、液压系统和控制系统,采用基于PID的速度控制模式实现收获机作业路线实时调整,从而实现收获机行进过程中的自动对行功能,进一步提高了薯类作物收获机械自动化水平。田间收获试验表明:薯类收获机安装自动对行系统后,其平均明薯率为97.25%,平均伤薯率为1.44%,平均漏挖率为1.57%。通过与人工对行收获试验对比可知,平均明薯率提升了2.16个百分点,平均伤薯率降低了1.40个百分点,平均漏挖率降低了1.81个百分点。

对行式油菜薹有序收获机设计与试验

针对油菜薹机械化有序收获装备缺乏的问题,设计了一种对行式油菜薹有序收获机,完成油菜薹对行、夹持切割、柔性输送、有序铺放等收获环节。阐述了收获机整机结构和作业过程,根据切割、输送和铺放过程中油菜薹的运动学和动力学分析,确定了单圆盘切割器、夹持输送装置和导流板等部件的结构和运行参数,解析收获机参数对切割损伤率和铺放角变异系数的影响规律。研制对行式油菜薹有序收获机样机,以机器前进速度、切刀转速、输送带速度和导流板倾角为试验因素,以切割损伤率和铺放角变异系数为评价指标开展四因素三水平Box-Behnken田间试验。利用数据分析软件Design-Export 10建立试验指标与因素之间的二次多项式回归模型,分析各因素对试验指标的影响规律;求解切割损伤率和铺放角变异系数优化模型,得出最优参数组合为:机器前进速度0.5 m/s,切刀转速910 r/min,输送速度0.75 m/s,导流板倾角49°。验证试验表明,较优参数组合条件下切割损伤率为4.95%,铺放角变异系数为9.55%,与预测值之间的相对误差小于5%,能够满足油菜薹有序收获需求。

丘陵山区榨菜机械化收获关键技术探讨

当前榨菜收获仍大量依靠人工,作业效率低、人高成本高,实现机械化收获是急需解决的问题。基于榨菜收获装备研究现状,指出现有科研样机应用中存在复杂环境适应性差、作业质量稳定性差、经济效益提高不显著等问题,系统分析作业环境、农艺多样性、技术支撑等机械化收获制约因素。提出动力底盘与收获部件动力参数匹配与协同控制技术、自动对行技术、切割高度自动调节技术、仿形除叶技术和关键作业参数实时监测技术等可供榨菜收获机提升改进的建议,以期为丘陵山区榨菜机械化收获装备的研制提供参考。

近排腕骨切除加骨间掌、背侧神经切断治疗退行性腕关节炎

目的评价近排腕骨切除加骨间掌、背侧神经切断术治疗退行性腕关节炎的疗效.方法1996年3月-2002年12月,对30例退行性腕关节炎行近排腕骨切除和腕部骨间掌、背侧神经切断术.术后测量腕关节的活动度、握力和疼痛程度,腕关节功能评定采用Krimmer评分法.术后拍摄腕关节X线正侧位片,了解腕关节骨性改变情况.结果术后随访8～66个月.腕关节屈伸活动度平均为70°(健侧为126°),尺桡偏平均为36°(健侧为66°);握力为25kg(健侧为46kg);疼痛值为32(术前为73);腕关节功能评分为70.腕关节X线片示,术后3例腕关节形成关节炎.结论近排腕骨切除加骨间掌侧及背侧神经切断可保留腕关节部分功能,减轻腕关节疼痛,是治疗退行性腕关节炎的有效手段.

近排腕骨切除术中期疗效

目的评估近排腕骨切除术3年以上的手术疗效。方法对1992--2004年在我科进行近排腕骨切除3年以上的19例患者进行随访（随访时间为3—10年，平均6．7年），观察术后腕关节的影像学资料、握力和腕关节活动度。结果19例中有16例术后随访时无疼痛，3例轻度疼痛。术后发生桡腕关节退变者8例。腕关节平均活动度：屈伸（72±17）°，尺桡偏（39±11）°，分别为健侧的63％和45％。腕部握力平均为（20±11）kg，为健侧的77％。结论近排腕骨切除术的中期疗效稳定。