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基于3D激光雷达的鸡舍通道中心线检测方法

农业工程学报 2024年第9期40卷 173-181页

作者：韩雨晓李帅王宁安娅军张漫李寒中国农业大学智慧农业系统集成研究教育部重点实验室北京100083 中国农业大学农业农村部农业信息获取技术重点实验室北京100083

针对笼养鸡舍环境下光照强度弱、作业通道内狭小导致机器人巡检时通道中心线检测困难的问题,该研究利用3D激光雷达对鸡舍通道中心线进行获取。首先通过机器人搭载的3D激光雷达对鸡舍作业通道信息进行采集,利用直通滤波、地面点滤波、体... 详细信息

针对笼养鸡舍环境下光照强度弱、作业通道内狭小导致机器人巡检时通道中心线检测困难的问题,该研究利用3D激光雷达对鸡舍通道中心线进行获取。首先通过机器人搭载的3D激光雷达对鸡舍作业通道信息进行采集,利用直通滤波、地面点滤波、体素滤波、统计滤波和平面投影对获取的3D激光雷达点云数据进行预处理,获取XOY平面上的点云数据。通过改变K-means聚类初始点选择方式和聚类函数对预处理后的点云数据进行数据分类。利用改进RANSAC算法对分类后的数据进行处理,提取通道中心线。试验结果表明该研究提出的改进K-means聚类算法平均耗时6.98 ms,相较于传统的K-means聚类算法平均耗时减少了29.40 ms,准确率提高了82.41%。该研究提出的改进RANSAC算法中心线提取准确率为93.66%、平均误差角为0.89°、平均耗时为3.97 ms,比LSM算法得到的平均绝对误差角高0.14°,平均耗时减少6.15 ms。表明该研究提出的鸡舍通道中心线检测方法基本满足笼养鸡舍环境实时自主导航的需求,为巡检机器人在鸡舍作业通道内进行激光雷达导航提供了技术支撑。

关键词：导航机器人激光雷达鸡舍 K-means聚类随机抽样一致性算法中心线拟合

基于乳铁蛋白的纳米颗粒递送食品功能因子的研究进展

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食品科学 2024年第17期45卷 357-365页

作者：王腾张轶然张凤李懿庞洋贺晓云中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083 农业农村部农业转基因生物安全评价(食用)重点实验室北京100083

乳铁蛋白具有多种有益的生物活性功能,并且具有良好的生物相容性和安全性。基于乳铁蛋白的纳米颗粒已经被广泛应用于食品功能因子的封装、保护与递送。本文综述乳铁蛋白的结构、识别乳铁蛋白的受体和以乳铁蛋白为原材料制备的纳米颗粒... 详细信息

乳铁蛋白具有多种有益的生物活性功能,并且具有良好的生物相容性和安全性。基于乳铁蛋白的纳米颗粒已经被广泛应用于食品功能因子的封装、保护与递送。本文综述乳铁蛋白的结构、识别乳铁蛋白的受体和以乳铁蛋白为原材料制备的纳米颗粒。重点介绍了近5年来使用基于乳铁蛋白纳米颗粒在提高食品功能因子生物利用度方面的研究,对乳铁蛋白纳米颗粒提高食品功能因子稳定性、增强胃肠道吸收效率和受控缓释等应用的研究进行总结与展望。目前应用基于乳铁蛋白的纳米颗粒可以显著改善食品功能因子的稳定性、生物可及性并提升食品功能因子在体内的有效浓度和存在时间。然而基于乳铁蛋白的纳米颗粒还存在许多不足与挑战,需要进一步的设计与研究。

关键词：乳铁蛋白纳米颗粒食品功能因子包埋递送生物利用度

河北邯郸和北京杨树的叶锈病菌及检疫性物种Melampsora medusae的监测

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菌物学报 2024年第9期43卷 36-44页

作者：胥卓尔廖伊倩吕友红王有方秦志林段维军朱小琼中国农业大学植物保护学院植物病理学系农业农村部作物有害生物监测与绿色防控重点实验室北京100193 宁波检验检疫科学技术研究院浙江宁波315012 邯郸市肥乡区林业局河北邯郸057550 宁波海关浙江宁波315012

杨树广泛应用于木材生产、防护林和园林景观建造,具有显著的经济价值和生态价值。杨树叶锈病主要为害杨树叶片,幼苗叶片更容易受害,2023年河北邯郸杨树苗圃叶锈病发生严重危害。本研究针对河北邯郸及北京发生的杨树叶锈病病菌,通过观察... 详细信息

杨树广泛应用于木材生产、防护林和园林景观建造,具有显著的经济价值和生态价值。杨树叶锈病主要为害杨树叶片,幼苗叶片更容易受害,2023年河北邯郸杨树苗圃叶锈病发生严重危害。本研究针对河北邯郸及北京发生的杨树叶锈病病菌,通过观察夏孢子形态特征并结合rDNA ITS序列差异进行鉴定。结果发现,采自两地的杨树叶锈病菌均为松杨栅锈菌Melampsora larici-populina,未发现我国对外检疫杨树叶锈病菌***。本研究详细比较了杨树叶锈病菌的ITS序列差异,可以将***与Melampsora属中其他种区分开,为后续杨树叶锈病病原的鉴定和监测提供了基础数据。

关键词：杨树叶锈病松杨栅锈菌种类鉴定 ITS序列

基于变量马达控制的喷雾机驱动防滑系统设计与试验

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农业机械学报 2024年第5期55卷 158-166页

作者：孙恬恬毛恩荣傅梁起宋正河李臻李平中国农业大学工学院北京100083 智能农业动力装备全国重点实验室北京100083 塔里木大学机械电气化工程学院阿拉尔843300

高地隙自走式喷雾机因其作业环境复杂易产生车轮滑转,影响静液压驱动系统流量及压力稳定性,严重时导致整机失去通过性能,故须进行防滑控制,保证其具备驱动稳定性和脱困能力。本文提出一种高地隙自走式喷雾机静液压驱动系统防滑控制方法... 详细信息

高地隙自走式喷雾机因其作业环境复杂易产生车轮滑转,影响静液压驱动系统流量及压力稳定性,严重时导致整机失去通过性能,故须进行防滑控制,保证其具备驱动稳定性和脱困能力。本文提出一种高地隙自走式喷雾机静液压驱动系统防滑控制方法,采用双线性模型定义滑转率与附着系数之间的关系,设计了滑模控制器,并通过田间非道路试验验证了驱动防滑系统的控制性能。试验结果表明,该系统可将喷雾机滑转率控制在0.15以内。在起步加速与匀速工况下,喷雾机滑转率均值为0.020和0.019;在越沟工况下,可2 s内实现整机快速脱困。以上结果验证了所设计的喷雾机滑模驱动防滑系统具有良好的防滑性能,能够保证喷雾机在典型工况下平稳行驶,有效减少了地面不利条件对整机行驶稳定性的影响。

关键词：喷雾机静液压驱动防滑控制滑模控制滑转率

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资源拼凑、能力建构与返乡青年创业

东岳论丛 2024年第9期45卷 82-91页

作者：林秋香陆继霞中国农业大学人文与发展学院北京100193

返乡青年创业是促进乡村产业振兴、推动农业农村现代化的重要力量。研究基于资源拼凑理论和能力建构理论,以B市返乡青年创业企业为考察对象,构建“资源拼凑×能力建构-创业绩效”的分析框架,呈现返乡青年在不同创业阶段为突破资源瓶颈... 详细信息

返乡青年创业是促进乡村产业振兴、推动农业农村现代化的重要力量。研究基于资源拼凑理论和能力建构理论,以B市返乡青年创业企业为考察对象,构建“资源拼凑×能力建构-创业绩效”的分析框架,呈现返乡青年在不同创业阶段为突破资源瓶颈而采取不同资源拼凑组合策略的价值创造行为,系统探索资源拼凑、能力建构与返乡青年创业绩效三者之间的关系。研究发现,网络拼凑和人力拼凑是返乡青年创业初期获取资源的主要渠道;发展期,返乡青年开始向制度拼凑、技能拼凑和物质拼凑拓展以获取更多的异质性资源;成长期,随着组织和环境的不断变化,创业者逐渐偏向采用制度拼凑和市场拼凑的方式获取持续竞争优势。创业者的能力是支撑其在资源匮乏的情境下进行“拼凑利用”“突破资源约束”“即兴创作”的关键变量;资源拼凑也进一步强化了创业者的信息获取、资源整合和机会识别等能力,两者良性互动形成的协同效应共同提升返乡青年创业绩效。

关键词：返乡青年资源拼凑能力建构创业绩效

东北地区未来春玉米干旱风险时空分布及对气候变化的响应

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中国农业科学 2024年第12期57卷 2336-2349页

作者：杨王华刘志娟巩敬锦付真真张太林张晓龙沈彦军杨晓光中国农业大学资源与环境学院中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心

【目的】干旱是影响中国农业生产的主要自然灾害之一。东北地区作为中国最大的玉米生产基地，气候变化背景下干旱频发重发严重影响玉米的高产稳产。评估未来气候情景下东北地区春玉米干旱发生风险及其空间格局变化，为该地区春玉米防旱... 详细信息

【目的】干旱是影响中国农业生产的主要自然灾害之一。东北地区作为中国最大的玉米生产基地，气候变化背景下干旱频发重发严重影响玉米的高产稳产。评估未来气候情景下东北地区春玉米干旱发生风险及其空间格局变化，为该地区春玉米防旱避灾以及保障其高产稳产提供科学依据。【方法】选取东北地区春玉米潜在种植区为研究区域，基于ISIMIP输出的SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5 3种气候情景的1981—2060年逐日气象资料以及53个农业气象观测站1981—2014年春玉米生育期资料，选取作物水分亏缺指数（crop water deficit index,CWDI）为农业干旱指标，分析东北地区春玉米不同生育时期不同等级干旱时空分布特征，选择最优概率理论分布函数进行干旱指数序列的概率估算，基于信息扩散理论估算得到各点春玉米不同等级干旱风险，构建干旱风险指数，评估未来不同气候情景下东北地区春玉米干旱发生风险及未来各等级风险区的空间格局变化。【结果】（1）1981—2014年东北地区春玉米全生育期干旱指数总体呈西南高东北低的特征，表现为内蒙古东四盟（57.3%）>黑龙江省（40.6%）>辽宁省（39.5%）>吉林省（38.9%）。（2）研究区域春玉米生育中期干旱指数整体高于生育前期和生育后期。其中，2030s和2050s研究区域春玉米生育前期干旱风险概率为轻旱>中旱≈重旱>特旱，生育中期干旱风险概率为特旱>重旱>轻旱≈中旱，生育后期干旱风险概率轻旱>中旱>重旱>特旱。（3）1981—2060年，SSP1-2.6低排放情景下，东北地区春玉米较高等级干旱风险发生概率将减少，极高和较高干旱风险区明显向西南收缩，2030s和2050s面积占比分别减少5.4%和9.6%、0.8%和2.5%；而SSP3-7.0和SSP5-8.5两个高排放情景下，较高等级干旱风险发生概率增加，且较高干旱风险区向东北扩张，2050s面积占比分别增加8.5%和9.7%。【结论】基于干旱风险指数的未来干旱风险时空分布格局中，东北春玉米干旱风险呈现由西南向东北减少的特征，且未来SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下，较高干旱风险区向东北方向扩张，需关注作物关键生育时期提出针对性的防御措施。

关键词：干旱风险气候变化东北地区春玉米 CMIP6 作物水分亏缺指数

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非幽门螺杆菌螺杆菌研究进展

中国人兽共患病学报 2024年第4期40卷 377-383页

作者：陈玉娟张培欣于咏兰中国农业大学动物医学院北京100193

非幽门螺杆菌螺杆菌(non-Helicobacter pylori Helicobacter species,NHPHs)是除幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,***)以外的螺杆菌。NHPHs具有潜在人兽共患风险,可能会引起人和犬猫的胃肠道疾病。NHPHs感染人和动物后通常定植于胃肠道... 详细信息

非幽门螺杆菌螺杆菌(non-Helicobacter pylori Helicobacter species,NHPHs)是除幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,***)以外的螺杆菌。NHPHs具有潜在人兽共患风险,可能会引起人和犬猫的胃肠道疾病。NHPHs感染人和动物后通常定植于胃肠道,根据其定植位置的不同可以将其分为胃NHPHs和肠肝NHPHs。犬猫感染NHPHs后可能会通过粪便、唾液、胃液将病原传播给人,从而引发人的胃炎、胃溃疡、肠炎等。本文从病原学、流行病学、临床表现和公共卫生风险方面介绍了人和犬猫感染非幽门螺杆菌螺杆菌的研究进展,旨在守护人类和动物的健康。

关键词：非幽门螺杆菌螺杆菌犬猫人

基于β-环糊精基金属有机框架构建4-萜烯醇包封体系

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食品工业科技 2024年第18期45卷 88-94页

作者：宋佳璇韩晨瑞王雨贝曹建康中国农业大学食品科学与营养工程学院北京100083

为了改善4-萜烯醇的疏水性和高挥发性,延长其作用时间,本研究通过改良蒸汽扩散法制备了β-环糊精基金属有机框架(β-cyclodextrin-based metal-organic framework,β-CD-MOF),采用溶剂孵化法制备了4-萜烯醇/β-CD-MOF包合物,并以β-CD... 详细信息

为了改善4-萜烯醇的疏水性和高挥发性,延长其作用时间,本研究通过改良蒸汽扩散法制备了β-环糊精基金属有机框架(β-cyclodextrin-based metal-organic framework,β-CD-MOF),采用溶剂孵化法制备了4-萜烯醇/β-CD-MOF包合物,并以β-CD为对照探究了二者的最佳包封比例。进一步分析了4-萜烯醇/β-CD-MOF包合物的形貌结构特性、光谱吸收特性和热重表征,利用体外抑菌实验测定了该包合物对三种食源性病原菌的抑制作用。结果表明,当4-萜烯醇与β-CD-MOF的质量比为1:1时,载药量和包封率最高,且优于相同制备条件下以β-CD为载体时的效果。扫描电镜观察表明,排列不规则的β-CD分子在K^(+)的桥连作用下相互堆叠形成排列整齐的长方体β-CD-MOF。傅里叶红外光谱和X射线衍射分析表明,4-萜烯醇成功封装在β-CD-MOF中且二者之间存在氢键相互作用。热重分析表明,利用β-CD-MOF包封可以延缓4-萜烯醇的挥发速率,将4-萜烯醇应用的温度范围从30~160℃扩大到30~350℃。体外抑菌实验表明,4-萜烯醇/β-CD-MOF包合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和单增李斯特菌三种冷链微生物均具有长效抑菌能力。综上所述,将4-萜烯醇封装在β-CD-MOF中可以实现有效保存,本研究为绿色安全的新型冷链抑菌材料的开发提供了理论依据。

关键词： β-CD-MOF 4-萜烯醇包封表征稳定性抑菌活性

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基于数字孪生的动力换挡拖拉机换挡策略研究

农业机械学报 2024年第5期55卷 440-448页

作者：张延安王东青杜岳峰吴志康郭晓博高辽远中国农业大学工学院北京100083 智能农业动力装备全国重点实验室洛阳471039

发动机性能变化和牵引阻力波动等时变因素对大功率动力换挡拖拉机(PST)换挡策略的适应性具有巨大威胁。为了构建动态精准模型和应对负载波动,以提高PST换挡策略的适应性,提出了一种基于数字孪生的自适应换挡策略。一方面,将发动机状态... 详细信息

发动机性能变化和牵引阻力波动等时变因素对大功率动力换挡拖拉机(PST)换挡策略的适应性具有巨大威胁。为了构建动态精准模型和应对负载波动,以提高PST换挡策略的适应性,提出了一种基于数字孪生的自适应换挡策略。一方面,将发动机状态变化视作内部干扰,基于深度确定性策略梯度(DDPG)算法对虚拟PST发动机进行实时校准,结合PST机理模型,实现对PST的实时动态精准建模。另一方面,将牵引阻力波动视作外部干扰,提出基于深度Q网络(DQN)的换挡策略生成方法。在实时动态精准建模和换挡策略自动生成两个机制的协同作用下,实现换挡策略的自适应调整。最后,开展了犁耕工况下的虚拟PST训练仿真及本文方法与模糊自适应方法的车速跟踪对比试验。结果表明,发动机转矩和燃油消耗率跟踪误差均值不超过7.28 N·m和1.55 g/(kW·h),实现了对物理PST的动态精准建模。在长时间使用之后,发动机和牵引阻力的变化导致模糊自适应方法的换挡点和模糊规则不再完全适用,换挡表现逐渐变差,而本文方法的换挡表现和车速跟踪效果全程良好,其车速跟踪误差均值、燃油消耗率均值和总换挡次数分别为0.0125 m/s、229.76 g/(kW·h)和42,比模糊自适应方法分别减小0.91%、11.14%、34.38%,验证了本文方法的适应性和优越性。

关键词：动力换挡拖拉机数字孪生换挡策略适应性