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高效低损玉米雄穗智能去除装置
- 作品编号:2024A4047
- 所属领域:A3智能田间管理农业装备发明
- 作品层次:本科生
- 所在高校:常州工学院
- 所在院/系:机械工程学院
- 作品所处阶段:A、实验室阶段
- 作品展示形式:实物模型
- 制作成本估算:23500万元
作品简介:
机械化制种玉米去雄具有效率高、降低成本和劳动强度的优势,但是现有的制种玉米去雄机存在雄穗抽净率低和玉米叶片损伤大的问题,未能得到很好应用。针对玉米去雄机存在的问题,根据新疆制种玉米的种植特点,设计一种Y形结构的抽雄装置,减少抽雄装置对叶片的夹取和损伤;采用单组自动仿形抽雄装置,提高雄穗抽净率;研究基于实例分割的玉米雄穗识别技术 ,动态识别玉米雄穗并获取雄穗位姿信息,使去雄效果达到最优。
主要创新点:
(1)制种玉米低损抽雄技术。设计一种波纹面结构的圆盘抽雄装置,两个对称的圆盘前端张开,间隙大小介于雄穗厚度和叶片厚度之间,可调整。抽雄时两个圆盘转动,玉米雄穗从 Y形张开处进入抽雄装置,可以将雄穗拔取,而叶片从间隙滑过。
(2)基于实例分割的人工智能田间玉米雄穗识别技术。动态识别作业过程中玉米雄穗位置,计算雄机构高度位移量,实现精确的玉米去雄向服控制。
技术关键和主要技术指标:
关键技术:(1)进行不同品种和株高的玉米雄穗抽取力试验,研究玉米雄穗夹取参数对去雄效果的影响。设计波纹面结构的圆盘抽雄装置,对称的圆盘前端倾斜张开,后端靠近留有间隙。设计四杆仿形机构,配置电驱动马达和驱动杆,控制四杆机构上下浮动;通过试验或仿真得到最优去雄部件结构和工作参数。
(2) 基于实例分割的人工智能去雄机系统监测的设计。建立田间玉米雄穗数据集,搭建基于实例分割的玉米雄穗识别模型。以去雄机构初始位置为原点,设计玉米植株和雄穗相对位置的视觉监测系统,计算出去雄机构高度位移量、行走轮与玉米植株间距,实现精确去雄和行走控制。
(3) 玉米去雄机构的改进与应用。研制出玉米低损去雄机构配合高地隙自走式地盘,进行试验、改进和应用。
设计理念:设计去雄装置和玉米株高识别系统,制作样机进行实验验证。实现低损精准去雄。开发出满足新疆制种玉米去雄要求、性能可靠的玉米去雄机构,完全国产化,价格低于国外去雄机。
推广应用价值:
针对新疆制种玉米去雄缺乏成熟可靠的去雄机械的问题。实现低损精淮去雄,开发出满足新疆制种玉米去雄要求、性能可靠的玉米去雄机构,完全国产化,价格低于国外去雄机。
作品视频:
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