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20173001 基于DGPS與雙閉環(huán)控制的拖拉機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)/黎永鍵（廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系），趙祚喜…//農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).-2017，48（2）.-11～19

以東方紅X-804型拖拉機(jī)為平臺(tái)，設(shè)計(jì)了一種基于RTK-DGPS定位和雙閉環(huán)轉(zhuǎn)向控制相結(jié)合的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，研究提高農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航控制精度的方法。闡述了導(dǎo)航系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案，以RTK-DGPS和AHRS500GA分別提供位置信息和輔助修正信息實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，以電控液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向控制。分析了整體控制的策略，建立了路徑跟蹤的傳遞函數(shù)模型，闡述了雙閉環(huán)轉(zhuǎn)向控制算法的建立過(guò)程，以及控制器的硬件實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：GPS定位數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)校正后，平均偏差降低至0.031 m；雙閉環(huán)控制算法提高了自動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能，穩(wěn)態(tài)時(shí)方波信號(hào)以及正弦波信號(hào)的跟蹤誤差平均值為0.40°；在拖拉機(jī)田間作業(yè)跟蹤過(guò)程中，路徑跟蹤誤差平均值不超過(guò)0.019 m，轉(zhuǎn)向輪偏角跟蹤誤差平均值為0.43°，標(biāo)準(zhǔn)差不超過(guò)0.041 m。

20173002 基于主動(dòng)輪廓模型的自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)視覺(jué)導(dǎo)航/林桂潮（滁州學(xué)院機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院），鄒湘軍…//農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).-2017，48（2）.-20～26

為解決工廠(chǎng)或農(nóng)業(yè)非線(xiàn)性光照環(huán)境下視覺(jué)導(dǎo)航算法魯棒性和實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題，提出基于主動(dòng)輪廓模型的導(dǎo)航標(biāo)識(shí)線(xiàn)檢測(cè)與跟蹤算法。首先用多項(xiàng)式曲線(xiàn)模型描述單向標(biāo)識(shí)線(xiàn)，導(dǎo)航問(wèn)題等價(jià)為計(jì)算多項(xiàng)式曲線(xiàn)參數(shù)；然后依據(jù)標(biāo)識(shí)線(xiàn)顏色和邊緣等特征，給出關(guān)于多項(xiàng)式曲線(xiàn)的主動(dòng)輪廓模型的內(nèi)、外部能量函數(shù)；最后將能量函數(shù)簡(jiǎn)化為非線(xiàn)性最小二乘問(wèn)題，應(yīng)用高斯牛頓法和Armijo-Goldstein不精確一維搜索方法求解曲線(xiàn)最優(yōu)參數(shù)。采用自制視頻和自主小車(chē)測(cè)試算法，結(jié)果表明：該算法對(duì)非線(xiàn)性光照條件下直線(xiàn)和彎曲標(biāo)識(shí)線(xiàn)的導(dǎo)航正確率為98.96%，運(yùn)算時(shí)間為40.18 ms。試驗(yàn)驗(yàn)證了該算法的魯棒性和實(shí)時(shí)性。

20173003 基于機(jī)器視覺(jué)的定向播種用玉米種粒精選裝置研究/王僑（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院），陳兵旗…//農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).-2017，48（2）.-27～37

根據(jù)玉米定向播種對(duì)種粒的要求，設(shè)計(jì)了一種基于機(jī)器視覺(jué)的玉米種粒實(shí)時(shí)精選裝置。闡述了裝置的組成和工作原理，設(shè)計(jì)了不合格種粒吹除裝置及吹除方案，提出了種粒圖像動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，根據(jù)種粒圖像RGB顏色特征，提取出種粒區(qū)域及其各顏色區(qū)域，結(jié)合種粒形態(tài)特征建立了周長(zhǎng)、面積等20個(gè)檢測(cè)指標(biāo)，并通過(guò)測(cè)試統(tǒng)計(jì)確定了其合格范圍，最終據(jù)此分析和完成了尖端露黑色胚部、小型、圓形、蟲(chóng)蝕破損、霉變等不符合定向播種種粒的判斷。依據(jù)種粒粘連處兩分界點(diǎn)沿輪廓線(xiàn)較近一側(cè)的距離與兩分界點(diǎn)間直線(xiàn)距離之比，大于單一種粒輪廓線(xiàn)上任意兩點(diǎn)的對(duì)應(yīng)值，來(lái)判斷種粒粘連性。試驗(yàn)表明，合格性檢測(cè)準(zhǔn)確率為96%，粘連性判斷準(zhǔn)確率為99%，不合格種粒有效吹除率為98%。

20173004 基于機(jī)器視覺(jué)的玉米根莖導(dǎo)航基準(zhǔn)線(xiàn)提取方法/宋宇（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院），劉永博…//農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).-2017，48（2）.-38～44

提出一種在大田環(huán)境下快速、精確提取中晚期玉米行中心線(xiàn)作為農(nóng)業(yè)機(jī)器人導(dǎo)航基準(zhǔn)線(xiàn)的新方法。改進(jìn)了傳統(tǒng)的2G-R-B算法，實(shí)時(shí)地獲取植株綠色特征。根據(jù)玉米垂直投影圖生成根莖輪廓特點(diǎn)并采用峰值點(diǎn)檢測(cè)算法生成玉米根莖候補(bǔ)定位點(diǎn)，再對(duì)候補(bǔ)定位點(diǎn)進(jìn)行二次判別，提取玉米根莖定位點(diǎn)。利用最小二乘法對(duì)已知特征點(diǎn)進(jìn)行擬合，得到作物行線(xiàn)。求取左右行斜率后，計(jì)算出實(shí)際需要的導(dǎo)航基準(zhǔn)線(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與其他算法相比，處理一幅700像素×350像素的彩色圖像平均耗時(shí)小于185 ms，實(shí)時(shí)性好。在多種環(huán)境下生成的導(dǎo)航基準(zhǔn)線(xiàn)準(zhǔn)確率在90%以上，有較強(qiáng)的魯棒性，為農(nóng)業(yè)自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)（Automated guided vehicle，AGV）在中后期玉米大田中的自主行走提供了一種可靠的導(dǎo)航方法。

20173005 密植果園開(kāi)溝施肥機(jī)開(kāi)溝刀片設(shè)計(jì)與試驗(yàn)/康建明（中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院），李樹(shù)君…//農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).-2017，48（2）.-68～74

針對(duì)現(xiàn)有開(kāi)溝刀片在密植果園開(kāi)溝施肥過(guò)程中存在功率消耗大、溝深穩(wěn)定性差的問(wèn)題，運(yùn)用旋耕理論和試驗(yàn)分析的方法，設(shè)計(jì)了一種正弦指數(shù)曲線(xiàn)型開(kāi)溝刀片。通過(guò)分析拖拉機(jī)前進(jìn)速度、刀盤(pán)轉(zhuǎn)速以及二者相互作用對(duì)功率消耗和溝深穩(wěn)定性的影響，確定了正弦指數(shù)曲線(xiàn)型開(kāi)溝刀片工作參數(shù)的最佳組合為：拖拉機(jī)前進(jìn)速度1m/s，刀盤(pán)轉(zhuǎn)速為200r/min。以正弦指數(shù)曲線(xiàn)型開(kāi)溝刀片B處彎曲角、彎曲半徑、C處彎曲角為影響因子，以功率消耗和溝深穩(wěn)定性為響應(yīng)值，通過(guò)三因素四水平正交試驗(yàn)，確定了正弦指數(shù)曲線(xiàn)型開(kāi)溝刀片結(jié)構(gòu)參數(shù)的最佳組合為：B處彎曲角為95°，C處彎曲角為140°，彎曲半徑為9mm。對(duì)正弦指數(shù)曲線(xiàn)型開(kāi)溝刀片和現(xiàn)有開(kāi)溝刀片進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明：在工作參數(shù)和開(kāi)溝深度相同的條件下，正弦指數(shù)曲線(xiàn)型開(kāi)溝刀片比現(xiàn)有開(kāi)溝刀片功率消耗下降3.29kW，溝深穩(wěn)定性提高8.83個(gè)百分點(diǎn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求。

20173006 雙鐘擺主被動(dòng)懸架式大型噴霧機(jī)噴桿動(dòng)力學(xué)仿真與試驗(yàn)/崔龍飛（農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所），薛新宇…//農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).-2017，48（2）.-82～90

大型噴桿式噴霧機(jī)在田間作業(yè)時(shí)，噴桿運(yùn)動(dòng)嚴(yán)重影響了噴霧分布，懸架系統(tǒng)是控制噴桿動(dòng)力學(xué)行為的關(guān)鍵裝置，既要隔離來(lái)自車(chē)體的高頻擾動(dòng)，又要使噴桿跟蹤低頻的地面坡度變化，時(shí)刻保持與地面（或作物冠層）平行。為了研究雙鐘擺主、被動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性，綜合考慮車(chē)體運(yùn)動(dòng)耦合作用、地形坡度變化、摩擦等因素，使用第二類(lèi)拉格朗日動(dòng)力學(xué)方法建立描述噴桿動(dòng)力學(xué)行為的數(shù)學(xué)模型。首先進(jìn)行被動(dòng)懸架動(dòng)態(tài)特性研究，分析阻尼、摩擦、擺鐘長(zhǎng)度等因素對(duì)響應(yīng)特性的影響；然后建立基于液壓比例控制的主動(dòng)懸架Matlab/Simulink仿真模型，揭示控制系統(tǒng)增益系數(shù)、時(shí)間常數(shù)、懸架結(jié)構(gòu)參數(shù)等對(duì)噴桿響應(yīng)特性、跟蹤誤差的影響規(guī)律。利用Stewart六自由度運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)及動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)28m大型噴桿懸架系統(tǒng)進(jìn)行瞬態(tài)響應(yīng)測(cè)試和頻響測(cè)試，頻響試驗(yàn)值與數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)值均方根誤差為0.087，表明模型可用于預(yù)測(cè)噴桿動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，指導(dǎo)懸架參數(shù)科學(xué)配置。

20173007 經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)撂荒耕地空間格局與驅(qū)動(dòng)因素分析/牛繼強(qiáng)（信陽(yáng)師范學(xué)院地理科學(xué)學(xué)院），林昊…//農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).-2017，48（2）.-141～149

基于遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)、支持向量機(jī)（SVM）和景觀指數(shù)等方法，提出了撂荒耕地信息提取的技術(shù)路線(xiàn)和研究思路。以河南省羅山縣子路鎮(zhèn)為研究區(qū)，采用2013、2015年春秋兩季的4景Landsat-8 OLI遙感影像，提取該鎮(zhèn)撂荒耕地及其時(shí)空分布信息，進(jìn)而分析地形、交通、灌溉條件和耕作半徑等幾個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件對(duì)子路鎮(zhèn)耕地撂荒的影響，得出利用遙感影像提取撂荒耕地的正確率達(dá)到90%以上；該區(qū)域撂荒耕地主要分為季節(jié)性撂荒和常年性撂荒，且季節(jié)性撂荒較為嚴(yán)重；地形、交通、灌溉和耕作半徑均影響耕地撂荒的時(shí)空分布，且地形因素中的坡度影響最大。研究結(jié)果不僅能夠?qū)?jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)撂荒耕地空間信息提取、驅(qū)動(dòng)因素分析提供技術(shù)支撐，而且也可為國(guó)家糧食安全以及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展政策的制定提供依據(jù)。

20173008 京津冀地區(qū)耕地質(zhì)量空間分布分形機(jī)制研究/楊永俠（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院），孫婷…//農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).-2017，48（2）.-165～171

為了進(jìn)一步推進(jìn)京津冀耕地規(guī)劃統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)配置，實(shí)施耕地質(zhì)量空間管制與全面提升機(jī)制，保障京津冀協(xié)同發(fā)展的耕地資源需求，采用GIS技術(shù)、分形理論、灰色關(guān)聯(lián)度分析相結(jié)合的方法，系統(tǒng)研究京津冀耕地質(zhì)量空間分布分形特征及其機(jī)制。主要結(jié)論為：京津冀耕地質(zhì)量在空間上呈現(xiàn)規(guī)律分布的態(tài)勢(shì)，具有南北差異明顯、南高北低、區(qū)域邊緣低、中間高的特征；分形理論可以用于京津冀耕地質(zhì)量空間分布的結(jié)構(gòu)特征研究，分形特征反映了京津冀耕地質(zhì)量類(lèi)型的空間形態(tài)復(fù)雜性和空間占據(jù)度。京津冀高等地空間結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，形態(tài)最穩(wěn)定，空間占據(jù)度在自然質(zhì)量水平上最高，在經(jīng)濟(jì)質(zhì)量水平上最低；中等地的空間結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性居中，但空間占據(jù)度最大；低等地空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜度、空間形態(tài)穩(wěn)定性和空間占據(jù)度與高等地完全相反。影響京津冀耕地質(zhì)量分形特征的主要因素是光溫/氣候等自然條件，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步擾動(dòng)了其分形特征。