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蘑菇采摘机器人的结构设计及优化

江苏大学学报（自然科学版） 2024年第3期45卷 295-301,308页

作者：孙龙霞吕宁於锋葛迅一胡双燕江苏省农机具应用中心江苏南京210036 南京农业大学人工智能学院江苏南京210031

针对工厂化蘑菇种植中人工采摘费时、费力等问题,研制了一款蘑菇采摘机器人.首先,采用模块化设计了采摘机器人机械结构,基于D-H法推导机器人运动学正解和逆解,并进一步分析了采摘手臂的动力学性能;以采摘效率为目标建立了手臂尺寸的多... 详细信息

针对工厂化蘑菇种植中人工采摘费时、费力等问题,研制了一款蘑菇采摘机器人.首先,采用模块化设计了采摘机器人机械结构,基于D-H法推导机器人运动学正解和逆解,并进一步分析了采摘手臂的动力学性能;以采摘效率为目标建立了手臂尺寸的多目标优化模型,并用遗传算法求最优解;然后建立Adams虚拟样机模型,对优化前后的机器人模型分别进行采摘动力学仿真试验,结果表明,在电动机输出转矩相同情况下,大臂关节和小臂关节最大角速度分别提高22.9%和18.6%,单次采摘时间由1.60 s缩短到1.36 s,速度提高15%;最后研制原理样机并进行采摘试验,试验结果表明,所研制的机器人可适用于工厂化蘑菇种植模式下多层菇床中狭小、大面积作业的自动化采摘,单次蘑菇采摘时间约为2.0 s.

关键词：蘑菇采摘机器人运动学分析多目标优化动力学仿真

双螺杆膨化机的喂料速度对含番茄秸秆鲤鱼饲料品质的影响

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饲料研究 2020年第1期43卷 84-87页

作者：缪宏韩非葛迅一夏云帆农业部现代农业装备重点实验室江苏南京210014 扬州大学机械工程学院江苏扬州225000

试验研究双螺杆膨化机喂料速度对含番茄秸秆鲤鱼饲料品质的影响,以喂料速度为变量对鲤鱼饲料膨化度、各项质构特性、成型质量、颗粒含粉率、水中稳定性5个方面进行试验研究。结果表明,喂料速度在35~45 r/min时,饲料膨化度最好;喂料速度... 详细信息

试验研究双螺杆膨化机喂料速度对含番茄秸秆鲤鱼饲料品质的影响,以喂料速度为变量对鲤鱼饲料膨化度、各项质构特性、成型质量、颗粒含粉率、水中稳定性5个方面进行试验研究。结果表明,喂料速度在35~45 r/min时,饲料膨化度最好;喂料速度选择50 r/min左右可保证试验鲤鱼饲料各项质构指标都在较优区间内;喂料速度在50 r/min左右时,饲料成型质量最好;喂料速度选择在45~50 r/min时,饲料含粉率最低;喂料速度在50~55 r/min时,饲料在水中最为稳定。综合考虑膨化度、各项质构指标、成型质量、含粉率、水中稳定性5方面因素,可以确定含番茄秸秆鲤鱼饲料挤压膨化较优喂料速度区间在50 r/min时鲤鱼饲料各项指标都表现较优异。

关键词：喂料速度鲤鱼饲料双螺杆膨化度质构成型质量含粉率水中稳定性

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辣椒穴盘苗取苗栽植过程动力学分析与试验

中国农机化学报 2023年第7期44卷 40-47,54页

作者：胡双燕胡敏娟张文毅葛迅一江苏省农机具开发应用中心南京市210017 农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014

辣椒穴盘苗夹茎式取苗过程中,取苗成功率与栽植直立度是评价栽植质量的重要指标。为探究影响栽植质量的主要因素,通过几何方法确定穴盘苗质心,将取苗运动轨迹分为取苗、持苗、栽植、回程四个阶段,分析穴盘苗质心在前三阶段的受力情况,... 详细信息

辣椒穴盘苗夹茎式取苗过程中,取苗成功率与栽植直立度是评价栽植质量的重要指标。为探究影响栽植质量的主要因素,通过几何方法确定穴盘苗质心,将取苗运动轨迹分为取苗、持苗、栽植、回程四个阶段,分析穴盘苗质心在前三阶段的受力情况,建立穴盘苗质心在取苗点、脱盘点、栽植点三大关键点处的受力方程式,运用MatLab软件绘制质心在取苗-栽植运动过程中的受力关系曲线,分析关键点处穴盘苗茎秆的受力情况与穴盘苗姿态。确定影响栽植质量的主要因素为:穴盘苗质量、机构转速、夹持装置与穴盘苗茎秆之间的摩擦系数。通过控制变量法得到各因素的临界条件:穴盘苗质量临界值为8.34 g,机构转速临界值为105.4 r/min,夹持部件摩擦系数临界值为0.147。通过Box-Behnken响应曲面试验,得到三个因素最优参数组合:穴盘苗质量5.20 g,机构转速68 r/min,夹持部件与穴盘苗茎秆之间的摩擦系数为0.36,最优运移成功率91.04%。

关键词：辣椒受力分析动力学模型临界条件参数优化

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双螺杆熔体输送温度对番茄秸秆饲料质量的试验分析

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饲料工业 2020年第5期41卷 8-12页

作者：夏云帆缪宏葛迅一韩非王阳农业部现代农业装备重点实验室扬州大学机械工程学院

为提高农作物秸秆鱼饲料可行性及成品质量,试验以熔体输送段温度为变量对试验饲料颗粒膨化度、质构特性、成型质量、水中稳定性进行了研究。试验测量7组不同熔体输送段温度饲料各项指标,结果表明熔体输送段温度在120℃以下时饲料膨化度... 详细信息

为提高农作物秸秆鱼饲料可行性及成品质量,试验以熔体输送段温度为变量对试验饲料颗粒膨化度、质构特性、成型质量、水中稳定性进行了研究。试验测量7组不同熔体输送段温度饲料各项指标,结果表明熔体输送段温度在120℃以下时饲料膨化度较好,100~120℃之间饲料质构表现较好,120~140℃之间饲料成型质量和水中稳定性较好。最终可以确定番茄秸秆鲤鱼饲料膨化在熔体输送段温度120℃左右时,各项指标都较为优异。

关键词：农作物秸秆双螺杆熔体输送段温度鲤鱼饲料单因素试验

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河蟹养殖智能化投饵装备适用性能试验研究

中国农机化学报 2022年第12期43卷 51-59页

作者：沈启扬朱虹于庆旭葛迅一钱军黄炜江苏省农机具开发应用中心南京市210017 农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014 苏州市农业机械技术推广站江苏苏州215128 常州市金坛区农机化技术推广中心江苏常州213200

针对虾蟹养殖过程中投饵采用沿塘抛洒、人工划船抛洒等无法做到均匀投喂,存在饵料利用率低、投饵作业效率低、影响水质、劳动强度大,饵料抛撒分布一致性和均匀性差等问题。开展颗粒饲料撒播无人机和智能投饵(药)船等智能投饵装备的投饵... 详细信息

针对虾蟹养殖过程中投饵采用沿塘抛洒、人工划船抛洒等无法做到均匀投喂,存在饵料利用率低、投饵作业效率低、影响水质、劳动强度大,饵料抛撒分布一致性和均匀性差等问题。开展颗粒饲料撒播无人机和智能投饵(药)船等智能投饵装备的投饵能力、投饵破损率、最大投饵幅宽、航线规划能力、自主控制模式行驶轨迹精度、续航能力的测定,测试机具作业性能;通过对生产率、投饵效率比、经济效益的测定,测试机具效能。试验结果表明:颗粒饲料撒播无人机和智能投饵(药)船投饵能力分别为2.04~35.10 kg/min和0.75~3.02 kg/min,破损率平均值分别为0.28%和2.07%,最大投饵幅宽平均值分别为14.85 m和10.402 m,航线规划能力分别为自动规划和人工规划,行驶轨迹精度最大水平偏航距分别为-0.17 m和-0.73 m,班次生产率分别为7.918 hm^(2)/h和3.841 hm^(2)/h,投饲效率比分别为53.24%和-25.66%,平均费用分别为1 867.05元/hm^(2)和5 244.6元/hm^(2)。两款机型均进行颗粒饲料智能化投饵作业。颗粒饲料撒播无人机可在多个池塘间连续投饵作业,无需人工搬运机具进行换塘作业,投饵作业效率、可靠性和转移灵活度高于智能投饵(药)船和人工投饵作业;不受池塘形状尺寸、水草覆盖率、增氧管路、电线排布等影响;智能投饵(药)船可在下雨、刮风等恶劣天气进行投饵作业;作业续航时间较长,充一次电可满足当日投饵作业;可一次同时完成投饵和施药作业。

关键词：河蟹智能投饵装备无人机无人船适用性能投饵试验

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同向啮合双螺杆熔融输送段挤出模型建立

农业装备技术 2017年第4期43卷 22-24页

作者：严宇孙福华葛迅一贺强扬州大学机械工程学院江苏扬州225127

探究同向啮合双螺杆熔融输送段运动状态,建立了同向啮合双螺杆挤压机C型腔在圆柱系下的流动模型,由连续性方程和纳维—斯托克斯方程组成了3个自变量r、θ与z和4个待求解变量V_r、V_θ、V_z与P封闭方程组,最后解出方程组,得出V_r、V_θ、... 详细信息

探究同向啮合双螺杆熔融输送段运动状态,建立了同向啮合双螺杆挤压机C型腔在圆柱系下的流动模型,由连续性方程和纳维—斯托克斯方程组成了3个自变量r、θ与z和4个待求解变量V_r、V_θ、V_z与P封闭方程组,最后解出方程组,得出V_r、V_θ、V_z表达式,为数值模拟提供依据。

关键词：同向啮合双螺杆 C型腔流动模型方程组

江苏省设施农业(蔬菜)机械化“四分”研究探析

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江苏农机化 2022年第5期 27-30页

作者：葛迅一於锋孙龙霞蔡国芳江苏省农机具开发应用中心

以设施农业(蔬菜)为对象,开展江苏省蔬菜生产机械化“四分”研究,即:分区域研究主要蔬菜品种和农业设施区域性分布情况;分产业研究设施农业(蔬菜)的基本情况;分品种研究典型蔬菜生产机械化技术路线和作业模式;分环节研究蔬菜生产机械化... 详细信息

以设施农业(蔬菜)为对象,开展江苏省蔬菜生产机械化“四分”研究,即:分区域研究主要蔬菜品种和农业设施区域性分布情况;分产业研究设施农业(蔬菜)的基本情况;分品种研究典型蔬菜生产机械化技术路线和作业模式;分环节研究蔬菜生产机械化薄弱环节和需要推广的作业机具。并结合“四分”研究,提出设施农业(蔬菜)机械化发展建议。

关键词：设施农业蔬菜生产机械化 “四分”研究

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油气田钻井用水力减阻振荡器的研究与设计

农业装备技术 2017年第3期43卷 26-27页

作者：孙福华严宇杨铮葛迅一江城扬州大学机械工程学院江苏扬州225127

设计的油气田钻井用水力减阻振荡器由弹性短节、动力部分、底部总成3个部分组成。弹性短节与动力部分相连,转阀与螺旋轴沿轴向相对滑动配合;下滑阀通过支撑座支撑在外壳内,转阀和下滑阀具有相对贴合的端面,在转阀和下滑阀相对的端面上... 详细信息

设计的油气田钻井用水力减阻振荡器由弹性短节、动力部分、底部总成3个部分组成。弹性短节与动力部分相连,转阀与螺旋轴沿轴向相对滑动配合;下滑阀通过支撑座支撑在外壳内,转阀和下滑阀具有相对贴合的端面,在转阀和下滑阀相对的端面上均开有偏心孔,动力壳体与底部总成相连。振动冲击力向下传递给钻头,促使破岩压力周期变化,有效破碎岩石。

关键词：油气田钻井水力减阻振荡器振动冲击

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秸秆添加量对双螺杆膨化畜牧饲料质量的影响

中国饲料 2019年第5期 65-68页

作者：缪宏葛迅一严宇夏云帆张剑峰杨铮农业部现代农业装备重点实验室江苏南京210014 扬州大学机械工程学院江苏扬州225000

为提高农作物秸秆饲料化利用率,试验以稻秸杆添加量为变量对双螺杆膨化的畜牧饲料膨化度、各项质构指标、成型质量进行了研究。通过测量7组稻秸秆添加量饲料的径向膨化度并分析,结果表明:稻秸秆添加量越小饲料的膨化度越好;在膨化度分... 详细信息

为提高农作物秸秆饲料化利用率,试验以稻秸杆添加量为变量对双螺杆膨化的畜牧饲料膨化度、各项质构指标、成型质量进行了研究。通过测量7组稻秸秆添加量饲料的径向膨化度并分析,结果表明:稻秸秆添加量越小饲料的膨化度越好;在膨化度分析的基础上剔除35%和40%的饲料后,通过食品物性分析仪测量剩余5组稻秸秆添加量饲料的各项质构指标并分析,结果表明:稻秸秆添加量为20%时可保证饲料各项质构指标均较优;通过对5组稻秸秆添加饲料进行成型质量分析,结果表明:稻秸秆添加量为10%～20%时饲料成型质量最好。综合考虑膨化度、各项质构指标、成型质量三方面因素,最终选取稻秸秆添加量为20%,此时畜牧饲料成型质量最好,饲料膨化度和各项质构指标也能有较优表现。

关键词：稻秸秆添加量畜牧饲料双螺杆膨化度质构成型质量