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驱控一体的旋拧式果实采摘执行器设计与试验

农机化研究 2025年第3期47卷 48-55页

作者：严童杰冯青春郭鑫杨宁江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212000 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 国家农业智能装备工程技术研究中心北京100097 农业智能装备技术北京市重点实验室北京100097

针对果园智能化采收作业需要,设计了支持总线扩展的驱控一体旋拧采摘末端执行器,旨在为多臂并行采摘机器人研发提供支撑。在对标准苹果树果实物理形态统计分析基础上,结合人工采摘方法,提出了“吸附-夹持-旋拧”的采摘机械操作方法,并... 详细信息

针对果园智能化采收作业需要,设计了支持总线扩展的驱控一体旋拧采摘末端执行器,旨在为多臂并行采摘机器人研发提供支撑。在对标准苹果树果实物理形态统计分析基础上,结合人工采摘方法,提出了“吸附-夹持-旋拧”的采摘机械操作方法,并设计了基于双舵机驱动的紧凑型采摘执行机构,对其吸盘、夹持和旋拧电机的关键参数进行了优化设计。面向多执行并行采摘需要,设计了基于CANopen通讯的采摘操作驱动器,实现了多执行器的总线扩展。通过现场试验对执行器作业性能进行了测试,结果表明:果实大小在60~100 mm之间,采摘成功率可达到90%,吸盘最优停留时间为1.00 s,吸盘最优接近距离为1.0 mm,最优旋拧角度为360°。

关键词：采摘机器人驱控一体旋拧采摘 CANopen

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基于ROS的蔬菜移栽机器人控制系统设计

农机化研究 2025年第2期47卷 54-60页

作者：马文强冯青春李亚军茹孟菲赵春江西北农林科技大学信息工程学院陕西杨凌712000 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 国家农业智能装备工程技术研究中心北京100097 农业智能装备技术北京市重点实验室北京100097

为实现温室蔬菜移栽无人智能化作业,设计了基于ROS架构的蔬菜移栽机器人控制系统,实现了蔬菜移栽机器人自主取苗部件、秧苗栽植部件和自主移动平台的自动控制。控制系统主要分为总线单元和导航单元,并基于EtherCAT总线和Realsense深度... 详细信息

为实现温室蔬菜移栽无人智能化作业,设计了基于ROS架构的蔬菜移栽机器人控制系统,实现了蔬菜移栽机器人自主取苗部件、秧苗栽植部件和自主移动平台的自动控制。控制系统主要分为总线单元和导航单元,并基于EtherCAT总线和Realsense深度相机搭建硬件系统,利用分层模块化理念开发基于ROS架构的软件控制系统,搭建并实现了移栽作业中取苗、投苗、栽苗及移动平台协同一体化控制。实验结果表明:在大于2s/株的取栽苗周期运动条件下,可实现较高成功率的移栽作业。所设计控制系统保证了移栽作业成功率,提高了当前蔬菜移栽机的智能化水平。

关键词：蔬菜移栽机器人控制系统 ROS 伺服控制

基于改进瞪羚优化算法的UWSN三维定位算法

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控制与决策 2025年第1期 80-86页

作者：付雷王骥广东海洋大学电子与信息工程学院广东省智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心

为解决三维空间中的水下无线传感器网络(underwater wireless sensor networks, UWSN)传统DV-Hop算法定位误差大的问题,提出一种基于改进瞪羚优化算法(improved gazelle optimization algorithm, IGOA)的UWSN三维定位算法(IGOADV-Hop).首先,通过双通信半径修正节点跳数,对锚节点间的距离误差进行加权修正;然后,在瞪羚优化算法引入Logistic映射初始化种群,增加种群多样性;接着,在开发阶段引入位置更新动态权重系数,提升节点位置计算的全局寻优能力;最后,使用IGOA替代最小二乘法进行节点三维坐标计算,并在网络中加入移动节点和水下噪声构建动态UWSN.仿真实验结果表明,与传统DV-Hop算法和其他群智能优化算法相比,所提出算法定位精度更高.

关键词：水下无线传感器网络三维定位移动节点 DV-Hop算法瞪羚优化算法 Logistic映射动态权重系数

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基于尺度重构视角的老旧小区长效运营机制研究——对武汉市“物业城市”模式的实证

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自然资源学报 2025年第1期 134-146页

作者：胡洲伟李志刚李丽武汉大学城市设计学院湖北省人居环境工程技术研究中心同济大学建筑与城市规划学院

住房是城市更新的重要对象，也是联系国民最为紧密、市场价值最为凸显的国土空间资源。当前，大量老旧小区长期缺乏规范运营，面临功能衰退和价值流失的双重困境，各地因此相继开展老旧小区运营探索。其中，武汉市江汉区唐家墩街道“物... 详细信息

住房是城市更新的重要对象，也是联系国民最为紧密、市场价值最为凸显的国土空间资源。当前，大量老旧小区长期缺乏规范运营，面临功能衰退和价值流失的双重困境，各地因此相继开展老旧小区运营探索。其中，武汉市江汉区唐家墩街道“物业城市”模式通过街区一体化运营，实现了老旧小区长效运营，其创新过程有待进一步解释。基于尺度重构视角，剖析了“物业城市”运营实践，研究发现：（1）针对“治理脱嵌”问题，案例地经过多阶段公私合作形成了“五方联动”的社区治理格局；（2）通过运营责任的水平集中和尺度上升，老旧小区被嵌入跨尺度的一体化运营，以统筹不同主体的长短期利益；（3）依托城市公共资产的运营，案例地实现了资金平衡，建立起可支付、微利润、可持续的长效运营机制。研究完善了城市更新事前—事中—事后的分析框架；建议政府对老旧小区提供短期资源支持，推动共治共享，以实现长效运营，进而降低城市更新的频率和支出，促进存量住房资源保值增值。

关键词：城市更新运营机制老旧小区 “物业城市” 尺度重构武汉

具有避障功能的农机自动作业全覆盖路径规划方法

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农机化研究 2025年第2期47卷 36-43页

作者：罗荣浩干熊杨光友湖北工业大学农机工程研究设计院武汉430068 湖北省农机装备智能化工程技术研究中心武汉430068

针对不同尺寸和类型障碍物条件下的农机车辆自动作业全覆盖路径规划问题,提出了静态全覆盖路径规划方法和路径优化方案。根据矩形田块信息、障碍物信息、农机最小转弯半径和机具宽度,自动选定作业方向、作业行距、地头转弯区域和转弯模... 详细信息

针对不同尺寸和类型障碍物条件下的农机车辆自动作业全覆盖路径规划问题,提出了静态全覆盖路径规划方法和路径优化方案。根据矩形田块信息、障碍物信息、农机最小转弯半径和机具宽度,自动选定作业方向、作业行距、地头转弯区域和转弯模式等参数;根据障碍物形状、高覆盖率高作业路径比的需求,对算法进行优化调整,以达到更好的作业效果。软件仿真测试结果表明:对有小矩形障碍物的田块,改进后的算法覆盖率提升了0.11%,重复率降低了0.71%;对大矩形障碍物的田块,两种分区路径的覆盖率分别为89.24%和98.08%,重复率分别为3.53%和2.84%。研究结果表明:算法提高了田块的利用率,降低了作业成本,能够有效避开大小障碍物,同时满足高覆盖率和低重复率的田间作业要求。

关键词：农机车辆路径规划算法自动作业避障

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多感官视角下城市居民滨江空间景观感知偏好

中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2025年第1期64卷 182-194页

作者：朱战强李欢中山大学地理科学与规划学院广东广州510006 广东省公共安全与灾害工程技术研究中心广东广州510006

中国城镇化迈入人口城镇化的“下半场”,多感官下的居民景观感知与规划设计是近年空间感知分析与规划设计的热点。然而,现有研究多集中于视觉、听觉单一感官分析或双重感官分析,存在着对嗅觉、触觉等感官缺乏关注,以及对多感官结合分析... 详细信息

中国城镇化迈入人口城镇化的“下半场”,多感官下的居民景观感知与规划设计是近年空间感知分析与规划设计的热点。然而,现有研究多集中于视觉、听觉单一感官分析或双重感官分析,存在着对嗅觉、触觉等感官缺乏关注,以及对多感官结合分析关注很少的理论不足。本文以多感官感知为视角,以广州市滨江公共空间景观作为研究对象,将其分为“自然、人类/人类活动、人造/机械”3种景观要素及33个景观因素,通过构建感知增长率指数,对视觉、听觉、嗅觉和触觉4种感官下的不同类型滨江空间的居民景观感知特征进行评价。结果表明:不同景观要素下4种感官的感知相对敏感度不同,自然景观中嗅觉敏感,人类活动景观中听觉敏感,人造景观中触觉敏感。相对视觉和触觉而言,听觉和嗅觉下居民景观感知需求更容易被忽视。居民对自然声音和自然气味的景观要素感知期待仍需加强,而人类活动声和机械气味则不受欢迎。多感官下的景观要素感知特征在不同类型的公共空间下存在差异,广场和桥下/码头是重点改造空间,需特别关注避免电子设备声和交通噪声的干扰。最后形成了各滨江空间相应的感知设计指引。本文提出,集成多感官的居民景观感知分析可为城市滨江空间规划和设计提供实质性的参考。

关键词：多感官感知滨江空间景观要素偏好广州市

3WSH-500型喷雾机喷杆高度调控系统设计与试验

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农机化研究 2025年第3期47卷 121-129页

作者：吴建国杨硕李成前翟长远新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830000 北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097 北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097

针对地面起伏造成喷雾机喷杆高度波动的问题,以永佳3WSH-500型喷雾机为试验平台,电动推杆为喷杆高度调节驱动部件,采用滞环控制原理,设计了基于超声探测的喷杆高度调控系统。首先,对3种路面(水泥地路面、田间未耕路面和田间翻耕路面)下... 详细信息

针对地面起伏造成喷雾机喷杆高度波动的问题,以永佳3WSH-500型喷雾机为试验平台,电动推杆为喷杆高度调节驱动部件,采用滞环控制原理,设计了基于超声探测的喷杆高度调控系统。首先,对3种路面(水泥地路面、田间未耕路面和田间翻耕路面)下超声波传感器反馈电流信号与喷杆高度的探测曲线进行标定试验,获得3种路面喷杆高度监测曲线。其次,开展喷杆高度调节静态试验,通过改变喷杆高度,获得了静态调节下喷杆高度调节响应曲线,确定静态最优滞环值为10 mm。开展了3种路面下不同车速对喷杆高度调节的性能试验及性能对照试验,根据喷杆高度趋于稳态时的振颤范围,确定动态最优滞环值为50 mm,喷杆高度设定为1 000 mm,车速为2.5、5.0、6.0、8.0 km/h。试验结果表明:车速对系统喷杆高度的调控性能影响较小,而地面起伏对系统喷杆高度调控稳定性具有显著影响,以动态性能对照试验作为对照组,田间未耕地路面的控制合格率由83%~95%提升至93%~97%,在地形波动较大的田间翻耕路面,喷杆高度控制合格率由2%~16%提升至72%~87%。该研究可为喷杆高度调控性能提升提供技术参考。

关键词：喷杆喷雾机喷杆高度调控地面起伏超声探测

ASIP基因及其重组蛋白对山羊脂肪细胞脂肪沉积的效应

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核农学报 2025年第1期39卷 38-46,I0001页

作者：孙晓燕宋昱龙蒋婧李杰陈灿灿王高富王林杰任航行重庆市畜牧科学院重庆402460 重庆市山羊工程技术研究中心重庆402460 四川农业大学动物科技学院四川成都611130

为探索ASIP基因对山羊脂肪沉积的效应,本研究采集波杂山羊(BZ)和酉州乌羊(YZ)组织,并使用体外培养的山羊前脂肪细胞,采用基因克隆、实时荧光定量(qRT-PCR)、油红O染色等方法,检测ASIP基因在山羊组织和体外培养分化脂肪细胞中的表达规律... 详细信息

为探索ASIP基因对山羊脂肪沉积的效应,本研究采集波杂山羊(BZ)和酉州乌羊(YZ)组织,并使用体外培养的山羊前脂肪细胞,采用基因克隆、实时荧光定量(qRT-PCR)、油红O染色等方法,检测ASIP基因在山羊组织和体外培养分化脂肪细胞中的表达规律,以及脂质生成关键基因在山羊脂肪和肌肉组织中的表达情况,分析重组ASIP蛋白对山羊脂肪细胞分化过程中脂滴形成及脂质生成关键基因表达的影响。结果表明,ASIP基因在山羊体组织中广泛表达,在肾脏和白色脂肪中的表达量最高;ASIP基因在山羊脂肪细胞分化6 d时显著升高(P研究结果为进一步解析ASIP基因调控山羊脂肪沉积机制提供了重要理论基础。

关键词：山羊 ASIP基因重组ASIP蛋白脂肪细胞脂肪沉积

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矿井水重复利用控制系统设计

煤矿机械 2025年第1期46卷 7-12页

作者：王汾青煤炭科学技术研究院有限公司北京100013 煤矿应急避险技术装备工程研究中心北京100013 北京市煤矿安全工程技术研究中心北京100013

鉴于某矿的某排水点水仓水质颇为良好,将其排出地面造成了极大的浪费,与此同时,井下的喷雾、除尘等诸多系统又需要地面来进行供水。针对此种状况,设计了矿井水重复利用控制系统,借助该系统能够科学合理地将该水仓的水运用到地面浴室、... 详细信息

鉴于某矿的某排水点水仓水质颇为良好,将其排出地面造成了极大的浪费,与此同时,井下的喷雾、除尘等诸多系统又需要地面来进行供水。针对此种状况,设计了矿井水重复利用控制系统,借助该系统能够科学合理地将该水仓的水运用到地面浴室、井下喷雾等一系列用水系统当中,进而达到节能降耗及重复利用的目的,同时对类似矿山的水资源管理具有一定的借鉴意义。

关键词：水资源利用水资源管理模糊PID 智能控制