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期刊信息/Journal information
中国农机化学报
中国农机化学报

曹曙明

双月刊

2095-5553

jcam@vip.163.com

025-84346270 84346296

210014

江苏省南京市中山门外柳营100号

中国农机化学报/Journal Journal of Chinese Agricultural Mechanization北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为农业机械化专业性期刊。宣传党的农业机械化的方针政策，探索农业机械化的方向和道路，交流农业机械化经营管理和教育培训经验，传播农业机械化信息，普及农业机械化基础知识。
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    基于改进鱼群算法的牧场巡检机器人路径规划研究

    高金喆寇志伟许寒琪段轲赫...
    202-208页
    查看更多>>摘要：针对传统人工鱼群算法(AFSA)在牧场巡检路径规划的过程中易陷入局部最优解、规划的最优路径较长等问题,提出一种改进人工鱼群算法融合遗传算法(GA)得到的遗传鱼群算法(GFSA).GFSA在AFSA基础上通过优化视野和步长,加快算法在求解过程中的收敛速度和精度;通过设计分段式拥挤度因子、引入遗传算法中的变异操作,避免算法在迭代过程中过早聚集在局部最优解周围.将GFSA搭载在牧场巡检机器人上进行试验验证.结果表明,在消融试验中,GFSA规划的路径长度均低于对比算法,其最优路径长度中位数为 23.2 m;在多算法对比试验中,与对比算法相比,GFSA的路径最短且转弯幅度小;在不同障碍物率地图的路径规划中,GFSA的最优路径长度初始值、增长斜率均小于对比算法,具有更好的鲁棒性和适应性.

    牧场巡检机器人遗传算法人工鱼群算法路径规划

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    基于改进YOLOv3树上板栗栗蓬目标检测方法

    李志臣凌秀军李鸿秋罗卫平...
    209-214页
    查看更多>>摘要：板栗人工采收效率低、劳动强度大、易伤人,基于机器视觉的无人机采摘板栗栗蓬既高效又安全、为了快速识别和准确定位自然环境下板栗栗蓬目标,提出一种改进YOLOv3 网络结构的YOLOvc栗蓬目标检测方法.通过在网络YOLOv3层前端添加融合通道注意力与空间注意力机制的CBAM注意力机制模块,提高深度学习网络模型对小栗蓬目标特征提取能力.在YOLOv3原有损失函数基础上添加焦点损失函数,提高对栗蓬遮挡等难分样本的检测识别能力.试验结果表明,YOLOvc算法能够有效检测板栗栗蓬,其查准率和平均精度分别达到89.35%、89.37%.消融试验对比结果显示,改进YOLOv3卷积神经网络对板栗树上栗蓬的检测识别精度比YOLOv3提高2.21%.研究结果表明,对YOLOv3添加注意力机制和焦点损失函数的深度学习算法YOLOvc可有效实现板栗树上栗蓬检测定位,为无人机采收板栗提供有效技术支持.

    板栗栗蓬YOLOv3目标检测CBAM焦点损失

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    融合卷积神经网络与颜色分割的青菜杂草识别

    金慧萍朱文鹏刘腾于佳琳...
    215-220页
    查看更多>>摘要：杂草种类繁多且分布随机导致杂草识别难度大、准确率低和实时性差.为此,提出一种基于深度卷积神经网络的青菜杂草识别方法.首先,利用深度卷积神经网络模型对切分后的网格图像进行青菜识别,以此排除青菜网格图像.进而运用图像处理技术对不包含青菜的网格进行图像分割,识别出不含绿色像素的背景网格图像,并将剩下的网格图像标记为杂草图像.试验结果表明:DenseNet模型、RegNet模型和ShuffleNet模型在测试集识别青菜的总体准确率均高于0.965,展现良好的识别效果.识别速度方面,ShuffleNet模型具有最高的计算效率,识别单张原始图像仅耗时14.12 ms,相应帧率为70.84 fps,满足实时杂草识别应用需求.识别青菜进而区分杂草与土壤,有效降低杂草识别的复杂度,同时提高杂草识别准确率.

    青菜杂草识别卷积神经网络深度学习颜色分割

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    基于WOA-BiLSTM-BA算法的林业虫害预测

    石翠翠周毅王克俭王超...
    221-227页
    查看更多>>摘要：准确预测我国林业虫害的发生情况,对提高森林资源风险管控水平以及林业虫害早期预警具有重要意义.研究雄安新区"千年秀林"中美国白蛾的发生和当时的气象环境因素之间的关系,结合群智能优化算法和深度学习算法,提出一种基于WOA-BiLSTM-BA算法的林业虫害预测模型.该算法通过WOA迭代优化BiLSTM的最优参数组合,将注意力机制模块BA引入BiLSTM网络中,以动态分配权重信息,通过全连接层输出预测结果.将提出模型与传统的BP预测模型、LSTM预测模型、BiLSTM预测模型进行对比,结果表明,WOA-BiLSTM-BA模型的效果均优于其他对照预测模型,其决定系数R2达到0.989 1,均方根误差RMSE仅为0.073,平均百分比误差MAPE为0.227 5,平均绝对误差MAE为0.056 4.

    林业害虫美国白蛾鲸鱼算法长短时记忆网络注意力机制

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    基于YOLOv7-tiny的轻量级苹果实时检测算法

    蒋兴宇黄娟顾寄南范天浩...
    228-233页
    查看更多>>摘要：针对苹果生长所处的自然环境复杂程度高、网络模型过大、难以在移动端部署等问题,提出一种基于YOLOv7-tiny的轻量级苹果实时检测方法.该方法引入CG-Block模块代替原YOLOv7-tiny网络的部分卷积,对原网络的ELAN-tiny结构进行修改,极大地减少网络规模,并提高检测精度;使用Mish激活函数代替原激活函数,增强网络的提取特征能力;采用CARAFE轻量级上采样算子,进一步提升网络的特征融合能力.试验结果表明,改进后的算法与原算法相比,mAP@0.5提高1.9%,准确率提高4.1%,参数量降低45.4%,计算量降低46.2%,模型规模减少43.9%,FPS达到196.1 f/s.改进后的算法在保持良好实时性的同时,提升检测精度,极大地降低网络规模,为网络模型在移动端部署增添可行性.

    苹果轻量级实时检测激活函数上采样算子移动端部署

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    基于FLUENT的矩形液肥分配器出口流量均匀分配优化设计

    刘毅宋鹏行刘荣国刘京辉...
    234-239,252页
    查看更多>>摘要：在液肥还田作业中,分配器各管路出口流量的均匀性是定量施肥的关键条件.虽然进口的卧式分配器和立式分配器能够实现较高的输肥精度,但成本高、维护难.现有的矩形分配器成本低、结构简单,但各出肥管出口流量均匀性差,影响施肥精度与可控性.为解决这些问题,基于FLUENT流体仿真软件开展矩形分配器的流体流动数值模拟,对矩形分配器结构进行改进.结果表明,入肥口位置位于矩形分配器一侧时,矩形分配器左侧和右侧流量差异达到10.27%,最大流量出口与最低流量出口质量流率的差值为0.26 kg/s,各出口质量流率的标准差为0.088 95,各出肥管口的流量差异性较大,这对液肥的均匀施用有较大的不利影响.通过改变入肥管路布局,重新设计分配器结构,将入肥口设置在分配器中部,在不增加制造难度和制造成本的基础上能够有效提升流量分配的均匀性.矩形分配器经过改进后,最大流量出口与最低流量出口质量流率的差值由0.26 kg/s降为0.12 kg/s,左侧和右侧流量差异由10.27%降至0.18%,各出口质量流率标准差由0.088 95降为0.038 7.改进后的矩形分配器在流体分配的均匀性方面取得较大改善.

    液肥计算流体力学矩形分配器均匀分配数值模拟

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    生物炭还田机关键部件设计与仿真分析

    蒋淑英陈中玉马方张露籍...
    240-244页
    查看更多>>摘要：当前生物炭还田过程烦琐,费时费力,为实现生物炭还田开沟—排炭—覆土一体化技术,设计适用于生物炭还田机上的排炭系统关键部件——开沟还田铲和排炭器.通过离散元软件洛基(Rocky)建立关键部件的仿真模型,模拟生物炭还田的工作过程.以炭量均匀性变异系数作为试验指标,出口距离、导管直径和挡板夹角为试验因素,运用Design-Expert软件设计单因素试验和三因素三水平响应面试验,通过分析响应面图和参数优化模块得到最优工作参数组合:出口距离65.20 mm、导管直径25.30 mm和挡板夹角30°.试验结果表明,在最优工作参数下,生物炭还田关键部件的炭量均匀性变异系数为28.622%,能一次性完成开沟、排炭还田、覆土工作,可为生物炭还田技术提供参考.

    生物炭还田洛基程序离散元仿真响应面试验参数优化

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    内嵌式基质开沟覆膜一体机设计与试验

    崔梦杰邢剑飞王旭峰王振伟...
    245-252页
    查看更多>>摘要：为解决新疆南疆地区设施农业温室大棚内作业空间狭窄、缺乏高效作业的开沟覆膜一体机问题,设计一款内嵌式基质开沟覆膜一体机.该机具由机架、开沟覆膜机构、动力机构、梯形镇压机构、覆基质机构等组成,内嵌式基质开沟覆膜一体机作业可一次性完成开沟、覆膜、定型、覆土和排基质等多项作业.通过EDEM仿真软件对单一切土开沟刀和切抛组合式开沟刀进行开沟仿真模拟,并进行田间试验验证.结果表明,单一切土开沟刀在开沟过程中所受到的阻力平均值为329 N,切抛组合式开沟刀在开沟过程中所受到的阻力平均值为338 N左右,切抛组合式开沟刀提高作业质量且开沟阻力并未明显增加.该机具开沟深度为30 cm、开沟深度稳定性为87.1%、开沟后碎土率为92.4%.可为干旱偏远地区设施农业温室大棚内机械作业提供技术参考.

    新疆南疆地区设施农业温室大棚开沟覆膜EDEM

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    国内典型残膜捡拾装置应用分析及建议

    唐志坤王敏何玉泽营雨琨...
    253-258,298页
    查看更多>>摘要：覆膜栽培种植技术发展至今在促进农作物增产增收的同时也带来不可忽视的残膜污染问题.在残膜回收作业中,残膜捡拾装置起到举足轻重的作用.为推进国内残膜回收机械领域的种类细分工作,以国内典型残膜捡拾装置为出发点,首先分别介绍搂膜弹齿排、挑膜弹齿排、残膜捡拾滚筒的工作特点,接着分别介绍各类残膜捡拾装置在残膜回收机上的应用情况,然后从捡拾装置的作业效果、作业环境及对象、装置耐用性三个方面分析现有残膜捡拾装置的应用局限性,最后结合中国残膜污染现状对残膜捡拾技术的发展提出优化结构、增强耐用性、提高信息化水平以及鼓励创新等相关建议.

    残膜捡拾装置残膜回收机局限性分析

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    "两个先行"目标下浙江农业机械化发展对策研究

    石晓燕索利利韩苏武萌...
    259-264页
    查看更多>>摘要：农业机械化是推进"两个先行"建设的重要支撑.浙江省作为典型丘陵山区,低缓丘陵山区占比70%以上,地理位置和资源制约以及老龄化加深的影响下,决定浙江省"机器换人"高质量发展的必然趋势.以浙江省农业机械化综合评价指标体系统计分析数据为基础,结合浙江省农业机械化发展现状调研,深入分析浙江省农业机械化区域间产业间发展不均衡、产业发展环节装备应用瓶颈、科技装备强农基础、农业机械化效益支撑等方面存在的问题及原因,并提出从开展顶层设计、完善推广体系、健全服务体系、着力推进创新、强化人才建设、加强行业引导等方面提高农业机械化发展水平、促进浙江省"两个先行"建设的对策建议.

    浙江省丘陵山区农业农村现代化农业机械化高质量发展

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