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期刊信息/Journal information
农机化研究
黑龙江省农业机械工程科学研究院 黑龙江省农业机械学会
农机化研究

黑龙江省农业机械工程科学研究院 黑龙江省农业机械学会

迟宏伟

月刊

1003-188X

njhyj@vip.sohu.com

0451-86662611

150081

黑龙江哈尔滨市哈平路156号

农机化研究/Journal Journal of Agricultural Mechanization Research北大核心
查看更多>>本刊为学术类期刊，国内外公开发行。自创刊以来，历届编委及编审人员以交流大农业概念下(包括农、林、牧、副、渔)的机械化、电气化、自动化的学术、科研成果以及与之相关的综合性述评为办刊宗旨，严把质量关，使本刊的知名度与学术地位日渐提高。近年来，本刊曾多次受到国家农业行政管理部门和国家有关学术组织的表彰与奖励，曾获1994年、1996年、1998年、2000年全国优秀农机科技期刊奖和2002年全国农机优秀科技期刊一等奖；并自1988年起，连续5届被国家权威部门确认为全国中文核心期刊。目前，本刊已被“中国科学引文数据库”、“万方数字化期刊群”、“中文科技期刊数据库”、“中国学术期刊全文数据库”和“中国核心期刊(遴选)数据库”收录；1999年起作为国家级火炬计划项目“中国学术期刊综合评价数据库”引文源期刊，被全文收录，并由清华大学代理向国外发行光盘。
正式出版
收录年代

    春大豆合理播期确定动态知识模型构建

    关丛鑫张伟亓立强石文强...
    1-6页
    查看更多>>摘要：为提高春大豆播种期确定的时效性和准确性,利用农田信息采集系统获取土壤墒情及环境信息,并根据大豆播种进程与适宜环境、土壤墒情同步原理,采用隶属函数方法,将播种农艺要求与播种影响因素间的关系函数化,建立春大豆合理播期确定知识模型;并利用2 个不同生态点的气象与土壤温湿度等参数,结合模型决策日期与2 年中各地实际播期及出苗情况,对春大豆合理播期确定模型进行了实例验证.结果表明:2021 年北 15、2022 年北 14 两块试验地播期确定模型输出结果与农田实际播期分别为 4 月 23 日、4 月 24 日与 5 月 7 日、5 月 10 日,月度误差分别为3.33%和9.68%,模型结果准确率分别为 96.67%和 90.32%.模型设计结果与当前高产春大豆实际农作制度体现较好的一致性和适用性,可以为农业生产者应用信息化手段确定春大豆播种期提供技术参考.

    春大豆播期知识模型农田信息决策

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    基于机器学习的农田土壤抗剪强度参数检测方法研究

    于艳艳朱龙图刘鹤
    7-15页
    查看更多>>摘要：土壤抗剪强度参数包括粘聚力和内摩擦角,是评价土壤侵蚀敏感性和反映耕层耕作性能的重要指标.为实现农田土壤抗剪切强度参数的快速检测,提出了一种基于机器学习的土壤抗剪切强度参数检测方法.以STM32 单片机为核心处理器,采用圆锥杆、滚珠丝杆滑台、三角支架等构建土壤数据采集装置,利用DYMH-103 柱式压力传感器和FlexiForce薄膜传感器分别检测圆锥杆贯入土壤的锥尖阻力和锥侧压力,采用CSF11 土壤水分传感器获取土壤含水率信息,通过多传感器数据特征向量提取构建建模数据集.数据集相关性分析结果表明:土壤抗剪强度参数与锥尖阻力、锥侧压力和土壤含水率之间具有明显相关性.利用蒙特卡罗交叉验证(Monte Carlo Cross Validation,MCCV)剔除了数据集中的 4 个异常样本;同时,提出了一种ELM-PLSR组合建模算法,以决定系数R2 和RPD为评价指标,对比评估了ELM、PLSR和ELM-PLSR 3 种不同机器学习模型,结果表明:ELM-PLSR模型预测性能优于ELM模型和PLSR模型;检测粘聚力时,对应的R2、RPD分别为 0.919 和 3.475;检测内摩擦角时,对应的R2 和RPD分别为 0.910 和 3.304.研究结果可为土壤抗剪强度参数快速测量提供参考.

    机器学习土壤抗剪强度多传感器特征向量预测模型

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    滴灌棉田节水灌溉系统控制策略研究

    李贺张立新胡雪李文春...
    16-20页
    查看更多>>摘要：针对传统棉田节水灌溉系统灌溉精度低、运行稳定性差的问题,设计了一种基于Fuzzy-PID控制的棉田节水灌溉控制系统.系统通过土壤湿度传感器采集棉田的实时土壤湿度作为控制决策依据,结合专家经验制定模糊控制规则,设计了Fuzzy-PID控制器,并在Simulink中对系统进行建模与仿真试验,对Fuzzy-PID控制方法和常规的PID控制方法进行仿真分析.仿真曲线表明:与传统PID控制器相比,Fuzzy-PID控制的稳态时间减少了约 7.3 s,超调量减少了 5.65%.试验结果表明:模糊PID控制方式调节精度和稳态性能更好,可及时调整土壤湿度,进行适时、适量的灌溉,一定程度上提高了系统灌溉精度,可以满足大田棉花灌溉需求.

    棉田节水灌溉Fuzzy-PID控制策略

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    基于机器视觉的兰花几何参数测量方法

    谢忠坚郭佳欣刁胤洲廖珩宇...
    21-25页
    查看更多>>摘要：为实现兰花几何参数快速测量,以"金凤蝶"兰花为研究对象,搭建图像采集平台并设计了一套兰花花朵几何参数测量算法.采用Canny-Harris算法实现兰花角点检测,采用K-means算法、RGB阈值分割算法实现兰花分割,并采用MER算法及遍历算法实现兰花具体几何参数测量.进行兰花算法识别测量试验,结果表明:单株兰花测量仅需10s左右,相较人工测量速率提升了近 60 倍,测量数据可为兰花选育种工作提供判断依据.

    兰花视觉测量几何参数Canny-HarrisK-means

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    基于改进YOLOv5的红花目标检测算法研究

    陈金荣许燕周建平王小荣...
    26-32,66页
    查看更多>>摘要：为实现农业非结构环境下采摘机器人对红花的准确识别,提出了一种基于改进YOLOv5 的红花目标检测算法.将CBAM注意力机制嵌入到YOLOv5 网络,提高了小尺寸目标物在高层次特征中的表现力;建立一种Alpha-IoU目标位置损失函数对原损失函数GIOU存在的梯度消失问题进行改进,提高了被遮挡红花的预测率,并通过在目标检测网络中增加分割检测模块,提高宽和高小于最低像素的小目标物检测精度,利用图像扩增数据集对改进后的YOLOv5 算法进行训练,再分别与改进前后YOLOv5 网络和Faster R-CNN网络在不同红花品种、不同自然光照情况、不同天气条件和不同遮挡情况下进行对比.试验结果表明:改进后的YOLOv5 算法P值、R值分别为90.45%和0.90,对非结构环境下盛开期的未采摘红花mAP值达到 94.48%,在不同影响因素下都可以准确识别出红花且置信度较高,可为红花采摘机器人自动化作业中的红花识别提供技术支持.

    红花目标检测改进YOLOv5数据增强非结构环境

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    电动叶菜收获机速度协同控制系统设计与试验

    左志宇李东旭毛罕平韩绿化...
    33-38页
    查看更多>>摘要：针对电动叶菜收获机切割、输送和行走三者速度不协调导致的叶菜损伤率高、功耗大和收获效率低等问题,开发了一种电动叶菜收获机速度协同控制系统.系统以可编程逻辑控制器为核心,利用信息传感模块对割刀电机的电流、电压和转速进行数据采集;主控模块根据速度协同控制算法对采集信号进行处理,得到负载信息并协同切割、输送和行走三者速度.田间试验结果表明:系统稳定可靠,能够根据收获情况动态协同各部件速度参数,叶菜损伤率为 8.88%;与传统定速控制方法相比,收获机功耗降低了 13.1%,收获效率提升了 33.4%.

    叶菜收获机速度协同损伤率田间试验

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    苜蓿小区育种气吸式排种器设计与试验

    任德港王东伟李墨贤李绪...
    39-45页
    查看更多>>摘要：为提高苜蓿小区育种播种机械化水平,设计了一种苜蓿小区育种气吸式排种器.首先,阐述了排种器的结构和工作原理;接着,对排种器的主要结构参数进行理论计算,并分析排种器充种过程力学特性,找出影响排种效果的关键因素.为得到排种器的最佳性能参数,进行二次回归正交试验设计,以排种盘转速、工作压强、吸种孔数量为试验因素,以合格率、重播率、漏播率为性能指标,采用Design-Expert软件对试验数据进行回归方程分析和响应曲面分析,获得影响试验指标的各试验因素主次关系.研究结果表明:在排种器的最佳参数,排种盘转速 24.2 r/min、吸种孔数量 36 个、工作压强3.7 kPa时,合格率 92.81%,重播率 3.35%,漏播率 3.42%.验证试验表明:该排种器可以实现有效排种,可为后续研究提供理论基础,具有参考价值.

    苜蓿小区育种气吸式排种器

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    油茶花苞采集机械手的设计与试验

    赵青李立君吴泽超李骏...
    46-53页
    查看更多>>摘要：丘陵地区油茶林地众多,油茶花苞采集暂无机械化设备,故设计了一款六自由度的油茶花苞采集机械手.通过油茶花苞生物学特性分析,使用旋扭式末端执行器可以实现油茶花苞的高效采集,采净率为 90%.通过机械手工作空间分析,确定了机械手的尺寸,并将末端执行器搭载到机械手上进行了油茶林田间试验.试验结果表明:搭载了旋扭式末端执行器六自由度机械手,可以到达采摘区间的边界位置,末端在x、y、z方向的最大偏差分别为 3.4、3.3、3.4 cm,为油茶花苞智能化采集提供了依据.

    采集机械手生物学特性末端执行器油茶花苞

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    残膜回收机有效作业面积监测系统设计研究

    王德阳张若宇段宏伟翟志强...
    54-60页
    查看更多>>摘要：为便于新疆棉田残膜回收的精准作业收费和补贴,设计了一种残膜回收机有效作业面积监测系统.通过仿真试验对比锁相放大器降噪前后残膜回收机作业时经纬度数据,得出锁相滤波对于噪声环境有较好的抗干扰性能;采用高斯投影正算方法将降噪后经纬度数据转化为平面坐标,得出 1.5°带的高斯投影的相对误差相较于 3°带降低了 0.01%.同时,利用卡尔曼滤波算法和构成角方法筛选有效作业轨迹,使用缓冲区法计算重复作业面积,最终利用轨迹算法精准获取残膜回收机有效作业面积,得出所设计的残膜回收机有效作业面积监测系统对于大块农田测量时相对误差为 2.6%,对于小块农田测量时相对误差为 3.3%.研究结果表明:所设计的残膜回收机有效作业面积监测系统可以精确计算出残膜回收机的有效作业面积,为残膜回收机作业质量评估提供了一定的理论基础.

    北斗导航作业面积监测高斯投影卡尔曼滤波缓冲区算法

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    电驱式单行水稻育秧盘摆盘覆土机设计与试验

    刘俊兵王鑫淼张正尹博...
    61-66页
    查看更多>>摘要：为实现水稻育秧棚内机械化,针对现有育秧模式中秧盘摆放与底表土铺覆环节劳动强度大、生产效率低、作业时间长,以及现有秧盘摆放装置大多不适用于塑料软盘等问题,结合水稻育秧农艺要求,设计了一种电驱式单行水稻育秧盘摆盘覆土一体机.阐述了整机结构与摆盘覆土的基本原理,对覆土皮带与横向导轨进行了仿真分析,并验证了设计的合理性.以覆土量均匀性变异系数、覆土表面平整度、秧盘纵向整齐度和秧盘横向整齐度为试验指标进行田间试验,结果表明:电驱式单行水稻育秧盘摆盘覆土机作业效果较好,覆土量均匀性变异系数<3%,覆土表面平整度<2 mm,秧盘纵向横向整齐度均≤2 mm,满足水稻育秧农艺要求和水稻工厂化技术要求中对秧盘摆放与覆土的技术规范要求.

    水稻育秧电驱摆盘机构覆土装置

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