分体刀具式名优茶采摘末端执行器设计与试验优化

针对名优茶机械化采摘过程中侧芽无法采摘的问题,根据顶芽、侧芽及茶梗的相关参数并结合茶园环境设计了一种末端执行器,利用分体式刀具的刀齿弯曲变形适应茶梗的干扰从而采摘侧芽。通过有限元仿真刀具切割侧芽得到采摘成功率的影响因素为刀齿宽度、刀齿长度及刀具厚度;采用三因素三水平的中心组合设计与响应面分析法研究各因素对采摘成功率的交互影响;以采摘成功率为响应值建立二次回归模型,确定各因素对采摘成功率的影响显著性主次排序为:刀齿长度、刀齿宽度、刀具厚度。以采摘成功率为目标对各试验因素进行优化,得到优化后的刀齿宽度、刀具厚度、刀齿长度分别为2.6、0.9、20.0 mm。采用优化后的参数进行茶园采摘试验,结果表明,末端执行器能够有效完成茶叶采摘工作,顶芽、侧芽采摘成功率分别为93%、63%,试验值与预测值的相对误差小于5%,优化模型结果可靠。

旋转式两工位名优茶采摘收集一体末端执行器设计与试验

针对现有的名优茶采摘末端执行器存在结构复杂、单工位工作效率低或切口氧化发红的问题,设计了一种结构简单、工作效率高、采摘质量佳的采摘收集一体旋转式两工位末端执行器。执行器两端软体采摘手指通过正反转循环处于采摘和收集工位,实现采摘与收集功能。通过对末端执行器采收动作进行分析和预试验,得到影响末端执行器采收成功率的因素:舵机臂转角、安装板角速度和硅胶厚度。采用Box-Behnken研究各因素对茶叶采收成功率的影响,以采收成功率为响应值建立二次回归模型,得到影响显著性的主次排序为:安装板角速度、舵机臂转角、硅胶厚度。利用Design-Expert软件,以采收成功率为目标,对各因素进行优化得到最佳参数:安装板角速度为265.329(°)/s、舵机臂转角为40°、硅胶厚度为4.986 mm。对优化后的参数取整并进行试验,试验值与预测值相对误差小于5%。本文研究的旋转式两工位名优茶采摘收集一体末端执行器能够实现茶叶高质高效采摘和收集。

规范学科课题研究流程,助推名优教师成长——以思想政治学科为例

文章以思政学科名师形成教学特色的课题研究为例,从研究选题要指向教学特色形成、研究设计要形成实操性教学模型、研究实施要确保研究的科学性、研究总结要基于实据提炼成果四个环节,阐述规范课题研究流程的要求和策略。

名优茶采摘机器人收获试验

研制新一代履带式名优茶采摘机器人并以其为试验对象,在田间进行龙井茶采摘试验,对其检测、定位、末端采摘的精度以及各环节耗时进行试验评估。结果表明,所研制的名优茶采摘机器人检测成功率为88.54%,定位成功率为84.07%,末端采摘成功率为87.22%,整机采摘成功率为61.30%,所采茶叶可满足中端龙井茶要求。单芽采摘时间约1.51 s,1 h可采摘2000多个,基本实现一台机器替代一个工人的采摘效率。

基于提采动作的便携式名优茶鲜叶采摘机

为缓解以龙井为代表的名优茶鲜叶采摘完全依赖人工的现状,提出一种基于鲜叶-老叶物理特性差异的鲜叶采摘方法,通过纯机械的弹性结构和柔性采摘单元实现鲜叶的自动化采摘。首先对鲜叶-老叶在生长高度、表观形态和茶叶茎断裂强度等物理特性差异进行研究,作为采摘机结构和拉拔力参数设计的主要依据;在此基础上,受茶农手工采摘鲜叶时的“提采”动作启发,提出基于鲜叶上下表面摩擦力差异的鲜叶采摘机构,并对其进行采摘过程的动力学仿真分析;依据仿真结果,分别采用硅胶和特氟龙膜作为与鲜叶上下表面接触的柔性材料,结合动底板弹性结构、提供可调的拉拔力以避免采摘过程中鲜叶受损。茶园试验结果表明,当采摘力设置为3.0 N时采摘效果较好,鲜叶茎断裂位置取决于鲜叶茎断裂强度最小的位置,与人手工采摘时的断裂位置一致,鲜叶采净率约40%,老叶误采率约7%,茶叶损伤率约5%,采摘效率约1.44 kg·h^(-1)(相当于3个熟练采茶工)。该研究结果可为鲜叶的全自动机器采摘提供技术积累。

名优茶智能化采摘关键技术研究进展

茶叶生产作为劳动密集型产业急需标准化和机械化,无论是大宗茶还是名优茶,都需要实现机械化采摘才能满足日益增长的生产需求。随着计算机视觉、人工智能、自动控制等新技术的发展,智能农机被应用到农业生产的各个方面。综合分析我国名优茶智能化采摘关键技术研究方面的最新进展,重点从嫩芽图像分割技术研究、嫩芽识别及采摘点定位技术研究方面进行介绍,指出目前研究存在分割算法鲁棒性差、识别定位精度低、机艺不融合等问题,提出通过改进算法、技术创新、宜机改良等方法提高采摘精度,旨在为实现名优茶智能化采摘提供理论参考。

区域教育生态视域下的名优教师培育路径

教师是立教之本、兴教之源,强教必先强师。培育名优教师需要做到长周期培养、宽素养培育和高质量追求。一是愿景激励,明晰名优教师成长方向。开展“新教师专业启航规范化培训—骨干教师专业进阶项目式培训—教研员专业领航共长型培训”的三阶培训,构筑教师成长阶梯;建好“教研组—教师发展基地—‘三名一特’工作室”三支团队,优化教师成长空间;打造校长、名优教师、教研培管理三个论坛,构筑区域学术品牌。

侵犯名优白酒商标纠纷案赔偿标准实证研究

名优白酒作为中国酒业的代表,具有极高的知名度和市场价值。近年来,名优白酒企业在维护商标权方面花费了大量的人力和财力,但在诉讼中获得的损害赔偿金额却远远低于其主张的诉讼请求。名优白酒商标纠纷案件赔偿标准在各地适用差异大,且会受到案件性质和办案程序的影响。造成这一现象的原因主要在于赔偿标准规定不明确、鉴定金额存在争议以及受地方保护主义的影响。为此,有必要制定地方性法规、完善司法解释规定、发布典型指导案例,规范提高名优白酒商标侵权的赔偿标准,促进名优白酒知识产权事业高质量发展。

基于力矩控制的名优茶柔性采摘末端设计

茶叶是我国重要的农产品之一,我国茶叶种植面积达到1.5亿亩,产量达到4700万吨,占世界总产量的60%以上。中国茶叶已成为我国农业增效、农民增收的重要支柱产业。当下主流采摘方式普遍为农民手工采茶,该方法存在费时,成本高,难以做到及时采摘等问题。其中嫩梢采摘是采摘过程最耗时的部分,耗费的时间约占到茶叶总生产时间的50%,由于采摘标准高,无法大面积地使用机械采茶。为此提出了一种基于力矩控制的名优茶柔性采摘末端设计方案。该设计方案采用柔性采摘末端,设计一种2自由度关节型名优茶采摘机械手爪,将绳驱技术应用于机械手爪的控制和运动,并结合力矩控制算法实现精确采摘。初步实验结果表明,该设计方案能够稳定可靠地实现茶叶的柔性采摘,具有较好的发展前景。

7种名优绿茶中农药残留、铅含量和品质特点分析

为比较7种名优绿茶的农药残留、铅含量及品质特征,从市售和网店收集7种名优绿茶,共计40个样本,测定40个名优绿茶样品的农药残留、铅含量及品质成分。结果表明,除一个批次样品铅含量为123 mg/kg,超过国家标准24.6倍外,其他样品铅含量均未超过标准;40批次茶叶中共8批次检出农药残留,其中,联苯菊酯的检出率最高,其次是多菌灵;7种名优绿茶的水浸出物以都匀毛尖含量最高,平均值为44.3%。茶多酚含量在20%~25%之间,其中,碧螺春茶多酚含量平均值最高,为23.1%。茶氨酸含量在1.1%~1.2%之间,以太平猴魁平均值最高,为1.76%,六安瓜片茶氨酸含量最低;7种绿茶的咖啡碱含量差别较小,在3.5%~4.1%之间。

“名优特”校长工作室如何扩大推广价值和示范效应

教育部和各省市成立(或者挂牌)的校长工作室很多,但关注度却不高。针对这一问题,有必要从三方面进行研究并做出回应:一是通过访谈、近距离接触、“影子”跟随等方式提高认识,扩大示范效应;二是通过传统媒体和新媒体收集信息,发现校长专业知识“背后”隐含的方法论,研发适用的操作工具,扩大推广价值;三是学习管理学中关于管理者所需的概念技能、人际技能、技术技能,指导校长工作室开展研修活动,而且要将三种技能与管理者的角色地位、职务职责相匹配,引导更多的校长成为办学、育人的行家里手,进而扩大推广价值和示范效应。

高水平对外开放背景下新媒体赋能广西名优轻工产品营销出海路径探究

在高水平对外开放背景下,新媒体的迅猛发展为广西名优轻工产品的国际化推广带来了前所未有的机遇。文章对新媒体赋能广西名优轻工产品营销出海的现状进行了深入研究,分析了其在市场拓展中的利好因素和所面临的挑战,并且提出了应对路径,以期为广西名优轻工产品的全球性市场拓展提供建议。

梅州市名优水产品养殖的发展现状与建议

广东梅州地区水资源丰富,水质条件较好,光温水土等条件非常适合名优水产品的养殖,但多年来梅州水产品仍然以四大家鱼为主打品种,低值淡水鱼品种占比过大,市场饱和度大,造成整体养殖经济效益不高,企业效益下滑。为此,通过大力推进梅州渔业供给侧结构性改革、加快渔业转方式调结构、促进渔业转型升级,加快名优水产品的发展,才能有效提升水产养殖经济效益,推动渔业企业提质增效。本文就梅州市名优水产品的发展现状和存在问题原因进行阐述,并作出建议和对策。

螺纹管吸附式名优茶采收器设计与试验

针对名优茶选择性采摘时,因茶叶附壁导致收集成功率低的问题,根据一芽二叶的物理参数设计了一种螺纹管吸附式茶叶采收器。通过预试验得到了影响茶叶收集成功率的因素:负压、螺纹线数和螺纹导程的参数范围;采用Fluent仿真和Box-Behnken响应面分析法,研究各因素对茶叶收集成功率的影响。试验结果表明:3个因素改变管内近壁面处的空气切向速度;各因素对收集成功率的影响显著性主次排序为:负压、螺纹导程、螺纹线数;以茶叶收集成功率为优化目标对各参数进行优化并对优化后的参数取整,得到参数为:负压H=120 Pa、螺纹线数N=9、螺纹导程S=95 mm。以优化后的参数进行吸附式收集试验,结果表明收集成功率为98%,即优化后收集成功率相较于优化前提高26个百分点,试验值与预测值的相对误差小于5%,优化模型结果可靠。

浙江典型颗粒型名优绿茶品质特征及关键风味组分研究

本研究系统对比分析了浙江典型颗粒型名优绿茶代表样品觉农·翠茗(浙江绍兴)、平水日铸(浙江绍兴)和奉化曲毫(浙江宁波)的感官品质、风味组分及其含量,并研究其感官特征表达差异及贡献组分。结果表明:不同代表样品外形紧结度、毫量、色泽差异明显,觉农·翠茗样品呈细紧颗粒状,奉化曲毫样品外形披毫、色翠绿。在内质滋味方面,觉农·翠茗呈甘醇型,而平水日铸和奉化曲毫则呈现醇厚特征;在滋味化学组分中,没食子酸、儿茶素、表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯,以及谷氨酸、精氨酸、蛋氨酸、茶氨酸、γ-氨基丁酸等是关键差异化合物。在香气方面,奉化曲毫呈清鲜型,觉农·翠茗和平水日铸多呈现高爽、嫩香特征,在挥发性组分中呈现清香、花香特征的二氢芳樟醇、辛醇、橙花醇,呈现果香、甜香特征的反式-橙花叔醇、壬醛、癸醛、3-壬烯-2-酮、α-二去氢菖蒲烯,以及高温作用下形成的β-紫罗兰酮环氧化合物、二氢猕猴桃内酯、茶吡咯等是不同香气特征的关键差异组分。综上所述,不同区域颗粒型名优绿茶在外形、香气、滋味品质上差异明显,这些感官风味差异由不同品质化学组分及含量引起,而它们的变化受到茶叶品种、产地及加工工艺的影响。

名优茶采摘机器人关键技术研究

目前我国仍采用传统的人工方式采摘名优茶,实现名优茶机械化、智能化、高效率采摘成为当前一个研究热点。从名优茶嫩芽的识别和定位、机械臂的设计、末端执行器的设计等方面,介绍国内外名优茶采摘机器人的研究进展、特点,指出当前采茶机器人存在识别定位较差、采摘速度较慢等问题。研发具有普适性和通用性的嫩芽识别定位算法、高效的采摘机械臂及其控制系统、具有保护性的柔性末端执行器都是未来名优茶采摘机器人需要解决的关键问题。

名优教师教学特色形成的内涵和路径

《中共中央国务院关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》提出:“支持教师和校长大胆探索,创新教育思想、教育模式、教育方法,形成教学特色和办学风格,营造教育家脱颖而出的制度环境。”形成教学特色是教师专业发展的需要,优秀教师除了师德高尚外,其主要特征是有独特的教学思想(主张)、形成个性化的教学特色、具有较强的研究能力,其中形成个性化的教学特色是优秀教师专业发展的关键。

基于相关性和主成分分析的上犹名优绿茶品质评价

目的比较8种上犹名优绿茶的品质。方法对8种上犹名优绿茶进行感官审评和品质成分检测,采用相关性和主成分分析对结果进行综合评价。结果8种上犹名优绿茶感官品质综合得分由高到低排序为:五指峰上洞茶厂云片>峻岭茗毫毛尖>油石嶂毛尖>忠誉鹰盘山黄金叶毛尖>陶氏茶业毛尖>营前雾毫毛尖=光菇山毛尖>犹江绿月毛尖;各茶样在品质成分含量上存在一定差异,水浸出物含量为32.62%~51.75%,可溶性糖含量为4.31%~5.37%,可溶蛋白含量为1.92%~2.22%,茶多酚含量为15.37%~18.97%,游离氨基酸含量为3.24%~5.71%,咖啡碱含量为3.52%~4.08%,黄酮含量为0.39%~0.61%;相关性分析结果显示,水浸出物、可溶性糖、茶多酚与汤色呈弱正相关,可溶性糖与香气呈弱正相关;游离氨基酸与滋味、香气呈弱正相关,咖啡碱与滋味、香气均呈高度正相关(P<0.05),相关系数分别为0.81和0.85;采用主成分分析法建立综合品质得分数学模型Y=0.4848Y1+0.1829Y2+0.1456Y3,8个茶样综合品质得分由高到低依次是:陶氏茶业毛尖>营前雾毫毛尖>油石嶂毛尖>犹江绿叶毛尖>五指峰上洞茶厂云片>峻岭茗毫毛尖>忠誉鹰盘山黄金叶毛尖>光菇山毛尖。结论上犹名优绿茶品质整体较为优良,本研究建立的上犹名优绿茶品质评价方法将为上犹名优绿茶的生产工艺优化和品质等级评价提供数据支撑。

机采名优茶识别研究与试验——基于近红外光谱技术

机械化采茶过程中,采摘到的碎叶、名优茶鲜叶以及能够加工成大宗茶的带叶枝条和完整单叶混杂在一起,影响了名优茶鲜叶的进一步加工。为此,将机采茶鲜叶作为试验样本进行研究,基于近红外光谱技术和机器学习方法,对名优茶和大宗茶鲜叶样本中的单个完整叶片样本进行分类识别并得出结果。在事先去除带叶枝条、碎叶和单芽之后,通过搭建试验台的方式采集到两类样本的光谱数据,采用标准正态变量变换结合多元散射校正预处理后,使用保留20个主成分的PCA方法进行降维,使用线性判别和支持向量机算法建立分类模型,得到两类样本的识别情况。试验结果表明:两种算法均可识别出名优茶样本,且使用线性判别算法构建的分类模型识别效果最佳,在样本数200、300、400下的识别准确率分别达到98.5%、96.67%和96%。此研究提取的分类模型,可以为实际加工中的名优茶机械化采摘和识别提供技术参考。

基于YOLOv5算法的名优茶采摘机器人

【目的】在整个名优茶制造流程中,名优茶原材料的采摘往往需要耗费大量的人工,并且在采摘过程中极易损坏原本不需要采摘的茶叶。名优茶采摘技术急需迭代更新,需要设计效率更高、成本更低的采摘装置。【方法】课题组设计了一款基于YOLOv5算法的名优茶智能采摘机器人,主要包括数据获取单元、服务器、控制单元、电机驱动器等部分。首先,通过数据获取单元获取设定区域的名优茶及其三维坐标,并将其上传至服务器;其次,服务器通过图像识别算法识别图像内是否为可采摘的名优茶,再将位置信息转换为坐标信息并上传至控制单元;再次,控制单元将坐标信息转换为PWM信号,并传给电机驱动器;最后,根据PWM信号控制滑台向多轴进行移动,并在信号指示位置控制机械手进行名优茶的采摘和收集。【结果与结论】(1)该名优茶智能采摘机器人能显著提高名优茶采摘的效率;(2)通过YOLOv5算法进行图像识别,提高了名优茶采摘的准确度;(3)使用服务器进行图像识别和数据处理的方式,降低了单个设备的价格,有利于推广;(4)通过服务器进行复杂数据处理的方式可以配备大量操作设备,适合大规模采摘,缩短大面积采摘的时间;(5)通过路径规划和红外感应的方式,可以降低对不能采摘的名优茶的损坏。