作品展示

针对传统大葱收获机耗能高、收获效率低下、环境适应性差等问题，本团队结合国内大葱种植的农艺要求和种植模式，设计了一款小型光电并蓄大葱收获机，具有低耗减阻挖掘、柔性夹持传送、光电并蓄供能等功能，可实现减小功耗、远程操控、高效收获等目的。该机由轮毂前进模块、挖掘铲取模块、传送带传送模块、曲柄摇杆清土模块组成，可一次性完成大葱的挖掘、清土、升运、收集等作业。此外，收获机搭载的太阳能板、摄像头、激光雷达和多种传感器可实现其光电并蓄供能、实时传输环境图像、自主规划收获轨迹。该机工作性能稳定可靠、作业效果好、功耗低，可为大葱收获技术及装备的研发提供参考。

1.自主检测修正：OpenMV机器视觉模块将葱垄识别、处理，提取出引导线，主控板根据轮毂电机及相关算法反馈出的角度偏差来修正机器运行路径。 2.自动导航前进：根据机器搭载的摄像头和激光雷达实时建模，选用Linux系统里的ROS系统规划收获机路径，可与检测技术配合实现自动导航前进。 3.低耗挖掘传送：通过EDEM仿真，优化挖掘铲的结构，调整双绞龙钻和同步带的倾角，在保证性能的前提下，减小阻力，降低农机自身功耗。

1.低耗减阻挖掘：双绞龙式挖掘装置更利于破土、碎土，具有更好的减阻能力，减少断根、壅土等情况出现，在分离大葱与土地的同时对大葱有一个抬升作用，便于与后续的传送带协作。 2.柔性夹持传送：柔性夹持传送装置与丝杆控制松紧装置配合，减小伤葱率，适用于不同大小径的大葱。经理论计算和仿真结果分析，柔性夹持传送装置能够顺利完成夹持拔取与夹持传送作业。 3.光电并蓄供能：电路采用电压跟随型BUCK降压电路，通过调节BUCK电路PWM占空比调整输出电流，可最有效地利用太阳能，转换率可达24.7%。 4.自主检测修正：OpenMV机器视觉模块将葱垄识别、处理，提取出引导线，主控板根据轮毂电机及相关算法反馈出的角度偏差来修正机器运行路径。 5.自主导航前进：选用相近环境试验，根据摄像头和激光雷达的实时建模，自动检测技术与ROS系统路径规划相配合，可大致实现自主对行前进。

为响应国家“双碳”政策，推动农业农村现代化建设，将低碳节能融入兴农机械全生命周期，驱动农业机械智能化、规模化、绿色化发展，本团队设计的大葱收获机较其他研究有极大改善。本项目作品通过优化农机自身结构，降低自身功耗兼并使用清洁能源，具有低耗节能、绿色环保、节粮减排、高效收获等优点。本项目作品在追求低成本与低污染的同时推进了农业机械的智能化、自动化发展。