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西瓜种子超干膜除湿热风联合系统设计与试验

中国农机化学报 2025年第2期46卷 126-131页

作者：樊宇航吴今姬宋卫东王教领王明友丁天航农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014

针对种子超干过程中热风干燥效率低,不能有效实现低温低湿的干燥环境的问题,设计一种膜除湿与热风联合干燥系统。设计膜除湿系统、热风系统,通过精确控制干燥过程中的温度和湿度,提高种子的干燥效率和品质,同时降低能耗。以种子含水率... 详细信息

针对种子超干过程中热风干燥效率低,不能有效实现低温低湿的干燥环境的问题,设计一种膜除湿与热风联合干燥系统。设计膜除湿系统、热风系统,通过精确控制干燥过程中的温度和湿度,提高种子的干燥效率和品质,同时降低能耗。以种子含水率、发芽率、发芽势和相对电导率等评价指标评估干燥质量,对比热风干燥与膜除湿联合热风干燥系统的干燥效率和干燥极限。通过数据分析,建立西瓜种子超干含水率变化曲线。同时对各影响因素进行分析,综合优化干燥工艺并进行试验验证。结果表明,西瓜种子的最佳超干含水率在3%以下,发芽率98%且有92%发芽势。西瓜种子最佳超干条件为箱内温度50℃和相对湿度4%RH,此时可以将种子含水率降低到3%,耗时3.7 h,总功率为1647.5 W/h,在保证效率高的同时提高种子质量。

关键词：西瓜种子膜除湿热风干燥节能除湿种子超干

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果树修剪机械装备的发展现状与趋势

农机化研究 2025年第1期47卷 262-268页

作者：刘佳杨莉玲马文强买合木江·巴吐尔沈晓贺新疆农业科学院农业机械化研究所乌鲁木齐830091

林果整形修剪对实现果园通风透光、降低病虫害的发生几率、调节果品品质、稳定果品产量具有重要作用,是果园生产管理过程中尤为重要的一个环节,但其季节性强,需要劳动力多。为此,通过分析国内外修剪技术装备的研究与应用现状,论述了相... 详细信息

林果整形修剪对实现果园通风透光、降低病虫害的发生几率、调节果品品质、稳定果品产量具有重要作用,是果园生产管理过程中尤为重要的一个环节,但其季节性强,需要劳动力多。为此,通过分析国内外修剪技术装备的研究与应用现状,论述了相关修剪机械的工作原理及现有修剪机械存在的问题,并分析了林果修剪机械的发展趋势。

关键词：果树修剪装备存在问题发展趋势

基于UWB-IMU的设施园艺移动平台组合定位方法

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农业工程学报 2025年

作者：丁俊杰许成果罗志涛郑恩来陈凤章永年施印炎沈成汪小旵南京农业大学工学院农业农村部南京农业机械化研究所

为解决设施场景下遮挡严重所致的电驱移动平台定位精度低、稳定性差的问题，该研究设计了基于超宽带（ultra wide band,UWB）和惯性测量单元（inertial measurement unit,IMU）的组合定位方法，并提出基于卡尔曼滤波的自适应抗差组合定... 详细信息

为解决设施场景下遮挡严重所致的电驱移动平台定位精度低、稳定性差的问题，该研究设计了基于超宽带（ultra wide band,UWB）和惯性测量单元（inertial measurement unit,IMU）的组合定位方法，并提出基于卡尔曼滤波的自适应抗差组合定位算法（adaptive robust combination positioning algorithm,ARCPA）。首先，针对单传感器定位误差大的问题，搭建基于UWB与IMU两种传感器的组合定位系统；其次，为精准检测UWB数据的非视距误差，设计差分距离非视距误差检测滑动窗口；最后，为抑制卡尔曼滤波中的量测噪声，采用余弦重启函数实时调整渐消因子，并引入位置精度因子权值修正抗差因子。为验证所提定位方法的有效性，搭建设施园艺电驱移动平台和实时定位系统，并进行仿真与实车定位试验。试验结果表明，采用所提UWB-IMU组合定位方法的均方根误差为6.63 cm，比单传感器的定位精度提高了81.92%，相比于经典卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、粒子滤波与自适应抗差卡尔曼滤波算法，所提ARCPA算法定位精度分别提高50.15%、74.63%、60.01%、60.88%、28.34%。研究结果可为设施园艺环境下的定位导航提供理论依据和实施方案。

关键词：超宽带设施园艺组合定位电驱移动平台自适应抗差滤波

提升行业新质生产力推动中国农机全球化——第十二届中国农业机械化展望大会成功举办

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中国农机化学报 2025年第2期46卷 1-7页

作者：朱礼好农业农村部农业机械化总站北京市100122

当前,全球农机装备科技创新和产业变革加速,中国式农业农村现代化需求迫切,亟须加快发展农机装备新质生产力,推进农机化和农机装备产业高质量发展。2025年中国农业机械化发展研究中心学术年会暨第十二届中国农业机械化展望大会围绕“‘... 详细信息

当前,全球农机装备科技创新和产业变革加速,中国式农业农村现代化需求迫切,亟须加快发展农机装备新质生产力,推进农机化和农机装备产业高质量发展。2025年中国农业机械化发展研究中心学术年会暨第十二届中国农业机械化展望大会围绕“‘十五五’•新质生产力•全球化”主题,就“十五五”农机化发展战略、新质生产力与全球化进行了探讨与展望,分析农机化事业面临多重机遇,展望农机装备业高质、低碳、智慧化发展形势,提出以新质生产力赋能农业机械化发展,向“新”求质推动中国农机国际化。

关键词：农业装备高质量发展新质生产力全球化

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链—板式银杏果脱壳机关键参数优化与试验

中国农机化学报 2025年第1期46卷 105-111页

作者：刘敏基王建楠王妮游兆延谢焕雄农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014 江苏省农业科学院南京市210014

为提升链—板式银杏果脱壳机作业性能,采用Box-Benhnken中心组合设计理论,以脱壳机脱净率及破损率为响应值,以链板速度、一级间隙、二级间隙为影响因素,设计三因素三水平二次回归正交试验,建立响应面数学模型,开展方差分析,研究各因素... 详细信息

为提升链—板式银杏果脱壳机作业性能,采用Box-Benhnken中心组合设计理论,以脱壳机脱净率及破损率为响应值,以链板速度、一级间隙、二级间隙为影响因素,设计三因素三水平二次回归正交试验,建立响应面数学模型,开展方差分析,研究各因素对设备作业质量的影响规律,并优化参数组合。试验结果表明,各因素对脱净率影响重要性次序:二级间隙、一级间隙、链板速度;对破损率重要性影响次序:链板速度、二级间隙、一级间隙;最优参数组合:链板速度为0.4 m/s,一级间隙为11.9 mm,二级间隙为10.5 mm。验证试验表明,优化后的作业设备脱净率为85.93%,破损率为4.84%,试验值与模型预测值间的相对误差均小于5%,达到预期效果。该研究可为后续银杏果脱壳相关设备研究提供参考。

关键词：农业机械银杏果脱壳参数优化正交试验

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小型花生脱壳机设计与试验

中国农机化学报 2025年第2期46卷 139-146,F0002页

作者：刘敏基王建楠王妮游兆延谢焕雄农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014 江苏省农业科学院南京市210014

小区育种试验花生脱壳品种繁多,每一品种用量小,脱壳作业质量要求高,同时要求设备易于清理及场上转移。目前,小区育种花生脱壳仍以手工作业为主,效率低且劳动强度大。为此设计一款小型花生脱壳机,通过单因素试验确定影响设备作业性能的... 详细信息

小区育种试验花生脱壳品种繁多,每一品种用量小,脱壳作业质量要求高,同时要求设备易于清理及场上转移。目前,小区育种花生脱壳仍以手工作业为主,效率低且劳动强度大。为此设计一款小型花生脱壳机,通过单因素试验确定影响设备作业性能的各关键参数取值范围,随后进行三因素三水平正交试验,分析各因素对作业质量的影响规律,并对参数组合进行优化。试验结果表明,影响破损率的因素顺序从大到小为脱壳间隙、滚筒转速、喂料速率;影响脱净率的因素顺序从大到小为喂料速率、滚筒转速、脱壳间隙。最优参数组合:喂料速率为15 g/s,脱壳间隙为30 mm,滚筒转速为233 r/min。验证试验得到破损率为1.32%,脱净率为90.84%,试验值与模型预测值间的相对误差均小于5%,达到了预期效果,可为后续小区育种花生脱壳相关设备研究提供参考。

关键词：花生脱壳机小区育种正交试验加工机械

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基于机器视觉的蚕豆荚高精度检测方法研究

中国农机化学报 2025年第1期46卷 157-163,F0003页

作者：夏子林张新洲王文波夏先飞陈兰顾寄南江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014

蚕豆荚检测是蚕豆自动化采摘的前提与基础,因此,实现蚕豆荚的快速、准确识别与定位十分关键。基于此,提出一种基于深度学习的蚕豆荚检测方法YOLO-B。为增大整体网络的感受野,获取目标丰富的上下文信息从而提高检测精度,提出SPPX模块。... 详细信息

蚕豆荚检测是蚕豆自动化采摘的前提与基础,因此,实现蚕豆荚的快速、准确识别与定位十分关键。基于此,提出一种基于深度学习的蚕豆荚检测方法YOLO-B。为增大整体网络的感受野,获取目标丰富的上下文信息从而提高检测精度,提出SPPX模块。由于蚕豆荚特征较为相似,为消除冗余特征,提出Ghost PAN特征融合模块。经过对比试验分析,相比于其他YOLOv7、YOLOv5与YOLOv4,YOLO-B参数量(29.092M)和计算量(95.466G)最低,m AP(92.58%)最高,分别提升1.33%、2.75%与3.74%。在蚕豆荚特征差异较小、生长姿态差异较大的场景下,均能实现准确检测。

关键词：蚕豆荚目标检测深度学习 YOLO

基于改进YOLOv5n的花生荚果实时检测方法

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中国农机化学报 2025年第2期46卷 230-236,258页

作者：吴阳华王建楠刘敏基游兆延谢焕雄杜元杰农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014 中国农业科学院北京市100081

花生荚果分级是花生商品化过程中的重要环节。针对传统花生荚果分级机械精度较低、局限性较大等问题,提出一种基于深度学习的YOLOv5n—SP花生荚果检测算法,对花生荚果按籽仁数量和是否破损进行分级。结合GSConv构建轻量级颈部网络,轻量... 详细信息

花生荚果分级是花生商品化过程中的重要环节。针对传统花生荚果分级机械精度较低、局限性较大等问题,提出一种基于深度学习的YOLOv5n—SP花生荚果检测算法,对花生荚果按籽仁数量和是否破损进行分级。结合GSConv构建轻量级颈部网络,轻量化的同时实现性能提升;为减少计算冗余,引入Slimming算法进行通道剪枝,在保证性能的前提下进一步降低模型参数量;引入通道智慧蒸馏算法,提高剪枝模型性能。结果表明,改进后的YOLOv5n—SP相较于原模型YOLOv5n,浮点计算量减少58.5%,模型精确率、召回率分别提高2.0%和1.1%,实时检测速度达到84帧/s,提升7.7%。

关键词：花生荚果分级机械轻量化模型剪枝算法智慧蒸馏算法实时检测

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夹茎式辣椒穴盘苗取苗机构设计与试验

农业工程学报 2025年

作者：任朝阳严伟纪要李坤周洵泽张文毅胡敏娟农业农村部南京农业机械化研究所中国农业科学院研究生院

针对目前取苗机构取投苗环节运动轨迹较复杂、取苗效率较低的问题。该研究提出利用连续非圆齿轮行星轮系取苗机构实现低速取苗和稳速投苗的“间歇”作业方式，设计一条适合夹茎式作业且取苗爪姿态、末端点速度可控、无回绕、无尖嘴的光... 详细信息

针对目前取苗机构取投苗环节运动轨迹较复杂、取苗效率较低的问题。该研究提出利用连续非圆齿轮行星轮系取苗机构实现低速取苗和稳速投苗的“间歇”作业方式，设计一条适合夹茎式作业且取苗爪姿态、末端点速度可控、无回绕、无尖嘴的光滑“扇形”轨迹，并建立取苗机构模型。基于Matlab软件分析轨迹坐标对节曲线、传动比等参数的影响，并进行优化。试制物理样机进行台架试验，通过测量并对比分析实际工作轨迹和理论轨迹，验证了取苗机构设计的正确性。取苗试验结果表明，取苗机构传动平稳，转速为60、70 r/min时，取苗成功率均为96.30%，投苗成功率由96.15%减至94.23%，未出现伤苗情况；转速为90 r/min时，取苗成功率为90.74%，伤苗率为1.85%，投苗成功率为90.38%。研究结果可为辣椒穴盘苗全自动移栽机自动取苗机构的研发提供参考。

关键词：控制非圆齿轮取苗机构夹茎式辣椒穴盘苗姿态速度