首页期刊导航|农业机械学报
期刊信息/Journal information
农业机械学报
中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
农业机械学报

中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院

任露泉

月刊

1000-1298

njxb@caams.org.cn

010-64882610，64882231

100083

北京德外北沙滩1号6信箱

农业机械学报/Journal Transactions of the Chinese Society for Agricultural MachineryCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是由中国科协主管、中国农业机械学会和中国农业机械化科学研究院主办的国家级学术期刊，农业工程类中文核心期刊，美国工程信息公司（EI）收录期刊。主要刊登农业机械、农业工程、农用动力和能源、农产品及食品加工机械、农机化以及有关边缘学科的基础理论、设计制造、材料工艺、测试仪器与手段的研究成果及发展动向,反映学科最新研究成果和学术水平。同时还将及时提供中国农业机械学会举办的国内外学术活动信息，可供农机乃至机械行业中、高级技术人员、大专院校师生及科研单位的有关人员阅读参考。
正式出版
收录年代

    种蛋受精与性别信息无损检测技术与装备研究进展

    刘成康刘勇王巧华刘世伟...
    1-20页
    查看更多>>摘要：种蛋受精及性别鉴别关系到家禽孵化、养殖的经济效益和动物福利伦理等,种蛋受精与性别信息的检测是禽、蛋产业发展的难题,特别是种蛋性别的无损鉴定是世界难题.合适有效的无损检测技术,不仅应获得相关未知信息且不会对种蛋造成任何损伤,因此无损检测种蛋成为研究热点.然而,由于蛋壳厚度和颜色等外部品质形状差异、内部流体形态变化和胚胎发育等因素的影响,难以实现准确检测.本文对比了现有种蛋无损检测研究中的相关方法与技术,包括机器视觉技术、光谱技术、声共振频率分析、生物电信号分析、敲击振动法、介电常数分析、气味特征分析等;分析了种蛋受精和性别信息无损检测仍存在的技术限制、发育阶段检测限制、蛋壳干扰和种蛋个体差异性等方面挑战,并针对未来的研究及发展探讨了高光谱成像、X射线成像、超声波成像和磁共振成像等新兴技术应用于种蛋受精与性别无损检测的可行性.

    种蛋无精蛋卵内性别鉴定无损检测综述

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于语义分割网络的植保机器人视觉伺服控制方法

    李秀智方会敏朱玉垒杜博文...
    21-27,39页
    查看更多>>摘要：为实现稳定可靠的植保机器人视觉伺服控制,提出了一种基于语义分割网络的作物行特征检测方法.基于语义分割网络ESNet实现农田场景图像像素级带状区域检测,并利用最小二乘算法拟合得到每条行作物线特征;在此基础上通过设计一种主导航线提取算法获取导航路径,并利用卡尔曼滤波对主导航线几何参数进行平滑处理,有效抑制了不平整地面导致的机器人运动颠簸与视觉图像测量噪声引起的导航参数波动.继而构建机器人前轮转向、后轮差速的阿克曼运动学模型;在图像空间坐标下设计纯追踪控制器实现植保机器人的伺服运动控制.大田环境下的现场实验结果为:总体横向偏差为0.092 m,验证了本文方法的有效性.

    植保机器人视觉伺服控制深度学习语义分割网络作物行特征检测

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    摇枝式加工型苹果采摘振动参数仿真优化与试验

    杨欣姜尊豪李建平谢金燕...
    28-39页
    查看更多>>摘要：为探究不同振动参数组合对苹果采摘效果的影响,建立苹果树二级树枝振动力学模型,解析分析得到影响苹果脱落的主要因素为振动频率、振幅及夹持位置.测量苹果树形态特征并基于矮砧密植整形原理建立纺锤形苹果树三维模型,利用ANSYS软件对苹果树模型进行有限元仿真分析,仿真结果表明,振动频率4～8 Hz、振幅20～30 mm、夹持位置0.35l～0.65l(l为二级树枝长度)时,对果树损伤较小且苹果易脱落.设计四因素三水平振动采摘试验,以确定苹果树不同位置树枝最佳的振动参数组合,利用Design-Expert软件对试验数据进行分析和响应面优化,参数优化结果为:采摘苹果树上层苹果时,振动频率为5 Hz,振幅为28 mm,夹持位置为0.40l;采摘苹果树中层苹果时,振动频率为4 Hz,振幅为30 mm,夹持位置为0.43l;采摘苹果树下层苹果时,振动频率为8 Hz,振幅为20 mm,夹持位置为0.65l;通过验证试验得到苹果树上层、中层、下层摘净率为96.4％、94.8％、93.2％,与优化值相近,表明优化模型可靠.

    加工型苹果振动采摘参数优化有限元仿真

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    切抛组合式小麦宽幅沟播破茬清秸防堵装置设计与试验

    张仕林黄玉祥赵宏波付作立...
    40-52页
    查看更多>>摘要：针对西北地区玉米秸茬覆盖地小麦免少耕宽幅沟播时,由于玉米根茬阻碍秸秆流动导致的秸茬聚集壅堵、土壤扰动大、种带清洁率低、播种质量差等问题,提出先被动切割、后主动抛撒的种带清理方法.设计了一种切抛组合式破茬清秸防堵装置,通过纵向布置的倾斜缺口圆盘与旋抛装置配合作业对种带残茬与秸秆进行清理.适配防堵装置设计了分流式开沟器,实现行距稳定的一沟两行播种.分析确定了缺口圆盘倾角与偏角参数;依据滑切理论设计计算了平直旋刀与侧倾旋刀刃线结构参数;建立MBD-DEM联合仿真平台并采用正交旋转组合试验方法,以种带清洁率、秸茬粘结键破碎率与土壤扰动宽度为指标进行旋抛装置关键参数优化仿真试验.基于仿真结果建立各指标回归模型并通过响应面分析与多目标优化得出,当侧倾旋刀倾角为20°、回转速度为310 r/min时,防堵装置种带清洁率达到96.9％,秸茬粘结键破碎率为26.9％,土壤扰动宽度为139 mm.在玉米秸茬覆盖地进行小麦播种试验,结果表明切抛组合式小麦宽幅沟播破茬清秸防堵装置通过性良好,种床清洁率为90.1％,破茬率为96.2％,土壤扰动宽度为127 mm,土壤扰动量为6.9％,整机作业质量稳定且播种后小麦出苗均匀,满足宽幅沟播小麦免耕播种农艺要求.

    免耕播种小麦宽幅沟播防堵装置离散元法

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    元宇宙环境下玉米免耕播种机作业机组仿真与试验

    万玲胡培钰吴俊杰陈黎卿...
    53-62页
    查看更多>>摘要：针对玉米免耕播种机研发周期长和研发成本高等问题,本文将元宇宙技术应用于玉米免耕播种机作业机组的仿真试验.基于元宇宙系统架构构建仿真平台,在元宇宙环境下,采用标线法和转换法对虚拟农场中场景进行高度还原,构建沉浸式玉米免耕播种机驾驶平台并进行交互性能测试,验证沉浸式玉米免耕播种机驾驶平台交互性能.在此基础上,在不同行驶速度下进行播种性能仿真试验,当玉米免耕播种作业机组前进速度不断增大时,播种质量整体呈下降趋势,趋势接近实际田间试验结果,株距合格率大于88.52％、重播率小于6.97％、漏播率小于4.51％.试验结果表明,本文设计实现的元宇宙虚拟播种仿真平台能够用于玉米播种试验,对降低玉米免耕播种机研发成本、缩短玉米免耕播种机研发周期具有重要意义.

    玉米免耕播种机作业机组元宇宙仿真试验

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    正负气压组合滚轮式油菜精密排种器设计与试验

    廖宜涛刘嘉诚廖庆喜郑娟...
    63-76页
    查看更多>>摘要：针对油菜种子粒径小、质量轻,单粒排种难度较大的问题,设计了一种正负气压组合滚轮式精密排种器.阐明了排种器工作原理,开展排种器吸种、携种和卸种环节受力分析和排种滚轮对种群拖带过程解析;提出了通过控制充种区种层高度和种群压力的防拖带堆积机理,设计了一种侧向充种、拖带种子自由回落的充种室结构,利用离散元仿真研究了充种种层高度和充种室结构对排种器充种区内充种性能的影响及对种群拖带堆积的解决情况;仿真结果表明,排种器内种子随着充种种层高度的增大,种群平均动能均值逐渐增大,对种群平均扰动能力逐渐增强;在充种种层高度50 mm条件下,设计的防拖带堆积充种室降低了充种区域底部种群所受的压力,未出现种群拖带堆积现象,且保持了对充种区域种群的扰动作用.在JPS-12型排种器检测试验台上进行了排种器性能试验,结果表明,当排种转速为15～30 r/min、吸种负压为1.0～1.2 kPa时,排种器合格指数均保持在90％以上;设计装配正负气压组合滚轮式精密排种器的播种机开展播种试验,田间实测出苗后株距稳定性变异系数为4.4％,各行苗数一致性变异系数为8.14％;研究结果表明设计的排种器满足精密播种要求.

    油菜精密排种器正负气压组合滚轮式

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    红萝卜侧面悬置排种勺式精量排种器设计与试验

    顿国强郭娜纪欣鑫李鑫...
    77-86,97页
    查看更多>>摘要：为解决传统机械式蔬菜排种器无法实现精量播种及存在伤种的问题,设计了一种红萝卜侧面悬置排种勺式精量排种器.采用排种盘侧面悬置的排种勺完成种子的充种、清种、投种,实现了非接触式作业过程,理论分析了种子进入及脱离种勺的运动过程,并阐明其不伤种的基本原理,确定了排种盘、排种勺以及排种管的基本结构参数,采用EDEM离散元仿真软件模拟了不同排种勺结构尺寸下的工作过程,以排种勺型孔直径、深度及放样曲面圆角比为试验因素,以单粒率、多粒率、空粒率为试验指标,采用三因素五水平二次通用旋转组合设计进行仿真试验,确定排种勺最优结构参数为:型孔直径5 mm,深度4.3 mm,放样曲面圆角比0.12,基于此参数进行离散元仿真试验,通过自制排种器试验台进行台架试验以及将排种器安装到播种机上进行田间试验,仿真试验结果为单粒率93％、多粒率4％、空粒率3％,台架试验结果为合格指数平均值92.2％、重播指数平均值4.6％、漏播指数平均值3.2％,相对误差分别为0.86％、15％、6.67％,田间试验结果为:合格指数90.5％、重播指数6.9％、漏播指数2.6％,证明此排种器精量播种性能良好.同时与毛刷窝眼轮式排种器进行损伤率对比试验,损伤率分别为0.43％、1.27％,相对误差为66.14％,表明种子损伤明显降低.

    红萝卜排种器侧面悬置排种勺离散元仿真精量排种

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于单轴密闭压缩试验的草炭离散元参数标定

    王斌斌何智丁辛亭郝伟...
    87-97页
    查看更多>>摘要：为了提升穴盘播种过程中草炭装盘、压穴、覆料的仿真准确性,基于草炭的物料特性,选择Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion(EEPA)模型在EDEM软件中建立草炭离散元仿真模型,通过单轴密闭压缩和虚拟仿真试验对草炭参数进行标定.通过物理试验测得草炭密度、粒径分布和接触参数,应用Plackett-Burman Design和最陡爬坡试验设计显著性分析试验,发现草炭间恢复系数、静摩擦因数、草炭切向刚度因子和剪切模量影响显著.应用Central Composite Design试验建立响应值与4个显著性参数的二次多项式回归模型,以单轴密闭压缩20％、50％轴向应变对应的轴向压力3.83、91.45 N为目标值对显著性参数进行寻优,得到最优组合为:草炭间恢复系数0.202、草炭间静摩擦因数0.595、切向刚度因子0.667、草炭剪切模量0.613 MPa.最后将该参数组合下的仿真值与实测值进行对比验证,在轴向应变范围20％～50％内实测值与仿真值的平均误差约为8.08％.相对误差在轴向应变40％左右达到最大值,为15.34％.结果表明基于响应面法标定的EEPA模型参数可用于离散元仿真研究.

    草炭单轴密闭压缩离散元轴向压力参数标定

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    分层近根式液体粪肥施肥铲设计与试验

    程红胜张泽涵沈玉君丁京涛...
    98-107页
    查看更多>>摘要：针对当前液体粪肥施肥铲存在的施肥不均匀、近根施肥难、作业功能单一等问题,从提高肥效、降低排放、提升性能角度出发,设计了一种分层近根、基施追施一体的液体粪肥施肥铲,设计了施肥器和避障器等关键部件,采用EDEM离散元法构建施肥铲-土壤力学仿真模型,优化追施过程施肥铲侧向排肥管参数,搭建施肥铲性能测试平台,采用清水模拟方式,开展了施肥铲分层施肥和近根施肥效果试验,结果表明:当施肥铲侧向排肥管后倾角为15°、侧向排肥管刃角为18°时,施肥铲基肥作业阻力最小;采用分层施肥方式时,当施肥铲作业速度为3 km/h、排肥量为5 L/s时,肥料在土壤中纵向扩散深度为235 mm,较改进前单口排肥方式,纵向覆盖范围提升65％;采用近根施肥模式时,当施肥铲作业速度为1.2 km/h、排肥量为3 L/s时,约80％的肥料分布在距作物根部中心100 mm半径范围内,较好地实现了近根施肥.

    液体粪肥施肥铲分层施肥近根施肥

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    联合收获机轻量级数字孪生系统构建方法研究

    马博文刘孟楠尹彦鑫孟志军...
    108-120页
    查看更多>>摘要：针对现有农机装备数字孪生系统开发难度大、配置要求高以及资源占用过高的问题,提出基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统构建方法,包含物理、虚拟、数据交互、模型计算以及人机交互等多个子系统的实现方法.基于数字孪生的技术特点和联合收获机的作业特性,设计了一种基于JavaScript语言的轻量级数字孪生系统框架.通过采用Solidworks和CMdevelopment kit工具进行数字孪生系统的模型轻量化处理及坐标系整合,实现了在不影响模型精度和功能的前提下,显著降低系统对硬件要求和内存占用量.以雷沃GM100型联合收获机为对象,开发基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统,为联合收获机孪生系统性能分析、实时监控、瞬时计算以及远程操纵提供联合仿真、分析以及验证平台.为验证数字孪生系统性能和功能,开展了孪生系统性能测试及油耗预测实验.实验结果表明,在数据更新频率20 Hz下,响应时间在78 ms以内,内存占用量在331 MB以内;性能测试中,系统在运行状态下CPU和GPU的平均占用率分别为17％和30％;即使在高强度操作下,系统帧率仍可保持在75.6 f/s;在正常作业下油耗预测模型平均误差为0.34 L/h,平均相对误差仅为2.51％.本系统提供了一种低成本、高效率的数字孪生轻量化构建方案.

    联合收获机数字孪生轻量级运动逻辑建模齐次矩阵

      原文链接:
    • 国家科技期刊平台
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据