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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。
正式出版
收录年代

    我国菠萝采收装备研究现状及发展趋势

    李海亮孙海天王宏轩薛忠...
    66-72页
    查看更多>>摘要：实现菠萝的机械化采摘对于提升我国菠萝国际市场竞争力具有重要意义.针对我国菠萝采收机械的发展现状,从采收方式、工作原理、机械化程度等角度对现有采收装备进行梳理,将菠萝机械化采收技术与装备划分为人工采摘辅助设备、半机械化采摘设备、机械化采摘设备和自动化采摘设备,从人工辅助到智能采摘,技术提升显著但各有优劣:辅助设备便捷但省力有限,半机械化效率不高,机械化高效但果实易发生损伤,智能采摘减损但效率有待提升.在此基础上,归纳我国菠萝采收机械存在农机农艺融合不够,智能化识别和定位不准确,采摘损伤率高和采摘机结构不完善等问题,并提出农机农艺协同发展规范标准化种植模式,加强基础性研究因地制宜优化采收方案和多学科领域交叉融合实现采摘自动化与智能化的发展建议,以期为菠萝采摘机械的后续研究和发展提供参考.

    菠萝采收机末端执行器视觉识别

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    基于优化小波神经网络的作物温室环境温度预测模型

    倪美玉杜子涛曹为刚
    73-80页
    查看更多>>摘要：温室环境温度是影响大棚农作物生长的关键因素,其演变受多重因素的综合影响,具有明显的非线性复杂特征,预测难度较大.基于此,提出一种改进黏菌算法优化小波神经网络的作物温室环境温度预测模型CASMA-WNN.利用改进黏菌算法对小波神经网络的关键参数初值调优,在传统黏菌算法中引入PWLCM混沌映射优化初始种群多样性,设计自适应混合变异机制提高算法的搜索精度.同时,利用主成分分析法提取与作物温室环境温度相关性最高的主成分特征因子,实现数据降维.并将主成分因子输入优化调参后的小波神经网络模型,对作物温室环境温度进行预测.结果表明,与BP神经网络和标准小波神经网络相比,CASMA-WNN模型的平均绝对误差分别可以降低34.23％和26.56％,其数据拟合度更高,预测误差更小,可以为适宜的温室内作物生长温度调控提供决策支撑.

    温室温度小波神经网络主成分分析法黏菌算法

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    自走式笼养动物定点精准饲喂车设计与试验

    李健张霞秦枫邵乐...
    81-86页
    查看更多>>摘要：针对单笼单饲笼养动物个体识别成本高、定点饲喂难度大、饲喂量精准度差,缺乏配套自动化饲喂设备等问题,设计一种自走式笼养动物定点精准饲喂车.联合应用霍尔传感器与激光测距传感器对笼位、料位进行标定,采用激光测距传感器实现笼位自动判定和料槽认址定位,采用螺旋输料结构进行饲喂量标定和精准定量饲喂;通过饲喂中控系统,实现笼位动物信息管理、定时饲喂和分阶段采食量设置等功能,饲喂车可自动判定笼养动物生长、生理、繁殖阶段动态营养需要,完成精准变量饲喂.结果表明:满载状态下,饲喂车笼位识别率达到100％,停车定位偏差在3 mm以内;以预设的50 g、75 g、100 g、125 g为饲喂量,饲喂车实际饲喂量与设定饲喂量的最大偏差为2.32 g,平均偏差率小于1％,满足单笼单饲动物定点精准饲喂要求.

    笼养动物自走式饲喂车精准饲喂认址定位

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    基于双目视觉的水下鱼类体长陆基测量方法

    申阳申平枫朱浩周明刚...
    87-92,108页
    查看更多>>摘要：无接触式测量水中鱼类体长不会影响鱼类正常生长,测量效率高.通过置于水面之上的双目相机,采集水下鱼类的俯视图像,采用结合对比度自适应调整的GrabCut算法实现选择性分割,使用骨架提取方法对鱼体弯曲进行矫直,矫正水体折射的影响,最后提取分割后鱼类体长测量点进行体长测量.试验结果表明,图像分割算法较原始GrabCut算法在分割准度上提高14.9％,过分割率降低23％,时间效率提高11.6％.鱼体长测量的平均相对误差为0.91％,比未考虑折射情况下正确率提高0.37％.提出的无接触式陆基测量方法满足测量精度要求,比水下方式的鱼体测量方法更准确、便捷,也更适合于工程实施和应用.

    双目视觉鱼体长测量GrabCut分割鱼体弯曲矫直水体折射

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    烟草掏苗覆土机设计

    赵宁黄泽全史书阳丁攀...
    93-100页
    查看更多>>摘要：烤烟膜下小苗移栽技术是一项成熟的烟草移栽技术.针对膜下小苗移栽农艺复杂和机械化技术装备欠缺等问题开展研究,设计一种气动掏苗覆土一体化装置.该装置主要由整体支撑、轮式起土、覆土、掏苗、车载空气压缩机、镇压和株距控制等部件组成,具有株距可调、掏苗覆土同步作业等技术性能特点.在研究结构及工作原理的基础上,结合烟草田垄构造及掏苗覆土作业要求分析,确定掏苗装置、覆土装置、株距控制装置等关键部件的结构参数和运行参数.田间试验结果表明,该装置在标准化田垄工作时,掏苗装置、覆土装置及整机完整作业率在速度为0.5 m/s时表现最佳,覆土量的最佳值为1.5L,达到烟草种植农艺要求.根据掏苗装置与覆土装置株距保持的积累误差试验数据,绘制散点图并进行直线拟合.通过拟合直线结果预测整机积累误差超过5 cm时,工作次数约为1 900次,稳定行进距离约为950 m,符合使用要求.

    烤烟膜下移栽掏苗装置覆土装置自动化

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    考虑接触约束的番茄采摘机械手臂鲁棒控制

    姚云磊李辉
    101-108页
    查看更多>>摘要：针对机械手臂定位精度低导致的末端执行器采摘伤果问题,设计一种有限时间鲁棒控制方法.首先建立带有摩擦阻力和接触约束的采摘机械手臂数学模型,对其进行降维处理;然后将采摘机械手臂末端位置和接触约束的跟踪误差作为控制目标,设计兼顾两者的终端滑模面;最后利用辅助参数设计接触约束下的有限时间鲁棒控制律,并通过Lyapunov函数证明设计的番茄采摘机械手臂的关节角度误差和末端接触约束误差均能在有限时间内收敛到0.通过仿真试验结果表明,设计的鲁棒控制方法可在0.3 s内稳定跟踪控制指令,关节角度和接触约束的最大跟踪误差分别仅为0.3°和0.08 N·m,具有更优的快速性和准确性.通过对番茄采摘测试的结果表明,提出的鲁棒控制方法可使采摘手臂末端的最大定位误差仅有0.19 cm,接触约束的最大误差仅为0.06 N·m.

    番茄采摘机械手臂摩擦阻力接触约束终端滑模面鲁棒控制

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    多风道喷雾机鸭嘴形喷雾装置设计与试验

    郭江鹏徐硕王鹏飞杨欣...
    109-115页
    查看更多>>摘要：为提高喷雾机施药雾滴穿透性、出风口风速稳定性,设计一种喷头与风送装置相组合的鸭嘴形喷雾装置,鸭嘴形出风口的气流将喷头产生的雾滴进行二次雾化,气流携带雾滴到达果树冠层,扩大喷雾幅宽,使喷头喷射出的液流与风机吹出的风场形成固定的组合体形式.设计四因素三水平正交试验,采用Fluent离散相的方法对鸭嘴形出风口进行CFD仿真试验,使用UDF编译代码使出风口风速随着时间进行变化.对仿真试验数据进行分析,通过响应面优化法分析得出:最佳的喷雾参数组合为喷头数量为2个,喷头安装倾角为31.9°,喷头安装位置在出风口内侧,出风口开口角度为67.5°.在此喷雾参数组合下对鸭嘴形出风口进行验证试验,出风口风速均匀,离散率不超过5％,果树内膛雾滴沉积密度大于70粒/cm2,着药性良好;雾滴沉积覆盖率大于33％,雾滴穿透性良好.

    多风道喷雾机鸭嘴形喷雾装置计算流体力学离散相响应面优化

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    基于EDEM-FLUENT耦合的脱水蔬菜烘干机内部风道仿真设计

    胡博刘尧张勇军龙艳...
    116-126,147页
    查看更多>>摘要：为解决烘干机内部热风气流分布不均匀而导致烘干物料质量不稳定、热风利用率低等问题,以新型立式多层热风烘干机为研究对象,采用EDEM-FLUENT气固两相流耦合方法对不同结构内部风道的气流进行仿真分析,研究烘干机内腔不同设计结构对热风风速分布和烘干效率的影响,并以风速分布和不均匀系数为评价指标对内腔挡板结构进行优化,通过对比测试得到相对理想的设计方案.仿真结果表明,改进风道竖直壁面倾斜角度、侧壁倾斜角度和阶梯间距可以有效提升气流分布均匀性.风道供气速度范围为8～12m/s时,气流分布相对均匀、不均匀系数波动幅度最小.

    风道设计结构优化数值模拟气流分布计算流体力学

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    农产品(果蔬)产地仓储保鲜冷链设施建设模式研究

    张睿智刘倩媛刘冰黄雨婴...
    127-132页
    查看更多>>摘要：农产品产地仓储保鲜冷链设施建设,有利于减少农产品产后损失、改善农产品品质、增强农产品商品化处理能力,进一步推动农产品提质增效和农业绿色发展,对加快乡村振兴战略实施具有重要意义.在梳理部分参考文献、政策文件和标准规范的基础上,结合实地调查与分析,简述果蔬产地仓储保鲜冷链设施建设现状,并从政策环境、行业链条、运行体系、发展基础等方面研究果蔬产地冷链物流建设模式,分析典型地区果蔬产地冷链物流主推模式.总结现阶段果蔬产地仓储保鲜冷链设施建设存在预冷环节缺口较大,专用预冷设备使用率低;冷链设施建设与产业布局不匹配;产地冷链仓储设施利用率低,存在季节性闲置;产地冷链物流各环节专业人员紧缺等问题,提出加强预冷技术推广、优化布局、发展移动式、共享式产地冷库、加强产地复合型人员培养等建议,为果蔬产地仓储保鲜冷链设施建设提供参考.

    果蔬产地仓储冷链设施冷链物流

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    基于TCN-BiGRU结合自注意力机制的储粮温度预测研究

    祝玉华张钰涵李智慧甄彤...
    133-139页
    查看更多>>摘要：粮食仓储管理对于国家具有重要意义,储粮温度是判断粮食仓储安全的重要指标之一.准确地预测储粮温度并及时做出相应的防护措施能够有效降低粮食仓储损耗.针对传统储粮温度预测模型预测准确度较低的问题,提出一种融合时域卷积网络(TCN)、自注意力机制(Self-Attention)和双向门控循环单元(BiGRU)的网络模型.首先通过TCN提取储粮温度数据的局部特征,并根据储粮温度数据的时序特征将自注意力机制加入网络为不同粮情特征分配权重,突出对储粮温度预测影响更大的特征,之后利用BiGRU网络学习粮情序列的双向依赖关系来获取序列中的更多信息,实现对储粮温度的预测.结果表明,所提出的模型均方根误差RMSE为0.389 5,平均绝对误差MAE为0.328 1,确定系数R2为0.991 2,与其他模型相比误差小,预测精度高,能够为粮仓的温度管控提供决策依据.

    储粮温度预测时域卷积网络自注意力机制门控循环单元网络

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