玉米抽雄單體自動(dòng)仿形升降系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì).pdf

1、玉米是世界三大糧食作物之一，也是優(yōu)質(zhì)的飼料和工業(yè)原料。我國(guó)玉米種植面積3億畝左右，玉米種植在制種及大田生產(chǎn)過程中，都涉及到抽雄，但我國(guó)玉米抽雄技術(shù)目前還停留在人工套袋干預(yù)和人工抽雄階段,存在人工抽雄效率低、抽雄抽凈率低、用工成本高、工作環(huán)境惡劣等問題。適時(shí)有效抽雄成為制約我國(guó)制種玉米快速發(fā)展的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)在此領(lǐng)域研究較晚，本論文基于新疆農(nóng)墾科學(xué)院研制的3QXZ-8型自走式玉米抽雄機(jī)基礎(chǔ)上提出一種玉米雄穗高度定位識(shí)別技術(shù)。
　　本論文

2、研究設(shè)計(jì)的玉米抽雄單體自動(dòng)仿形升降系統(tǒng)，利用光電傳感技術(shù)識(shí)別雄穗，用紅外線定高技術(shù)定位雄穗，經(jīng)試驗(yàn)后得到初步的研究結(jié)果。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.研究基于紅外線測(cè)高技術(shù)的玉米雄穗高度識(shí)別與定位方法，獲取玉米雄穗的位置信息，為玉米抽雄機(jī)械提供自動(dòng)仿形的理論依據(jù)。針對(duì)玉米雄穗的形狀特征，通過試驗(yàn)隨機(jī)測(cè)量60株待抽雄玉米雄穗的物理特性得到：雄穗平均高度、葉面展幅和質(zhì)量分別為2859.2mm、95.5mm和38.98g。采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

3、計(jì)算得出玉米植株高度和葉面展幅變化波動(dòng)較大，是影響仿形效果的重要因素。
　　2.對(duì)抽雄機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理簡(jiǎn)要分析，結(jié)合抽雄機(jī)構(gòu)對(duì)雄穗的工作特點(diǎn)，提出了玉米抽雄單體自動(dòng)仿形升降系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案；設(shè)計(jì)確定關(guān)鍵部件液壓升降油缸、紅外線反射板型光電開關(guān)、電動(dòng)推桿、位移傳感器的具體參數(shù)；對(duì)平行四連桿仿形機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與抽雄作業(yè)控制系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了分析，根據(jù)液壓缸尺寸確定了仿形機(jī)構(gòu)的最小速度，紅外線雄穗高度檢測(cè)裝置與抽雄組件水平距離。

4、r>　　3.利用紅外線技術(shù)識(shí)別玉米雄穗，通過信號(hào)反饋得到雄穗有效高度，通過數(shù)據(jù)處理，由主控板處理器對(duì)傳感器的信號(hào)讀取并通過脈寬調(diào)制輸出信號(hào)，最后控制電動(dòng)推桿和升降液壓缸對(duì)雄穗高度自動(dòng)仿形，進(jìn)而有效指導(dǎo)抽雄作業(yè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此方法能夠從采集到的信號(hào)中有效地提取出玉米雄穗位置，能夠?yàn)槌樾蹤C(jī)的自動(dòng)化提供理論指導(dǎo)的依據(jù)。
　　4.抽雄機(jī)構(gòu)實(shí)際提升和下降調(diào)整量都在合理范圍內(nèi)，但與設(shè)計(jì)理論值存在誤差，分析產(chǎn)生此結(jié)果的主要原因是比例電磁閥的非