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| 1 | 振动式果品收获技术机理分析及研究进展显示文摘近年来随着劳动力成本的日益提高,许多发达国家的研究人员对果品机械化收获技术进行了广泛而深入的研究,在探索果品收获的新方法、开发果树收获机械方面取得了丰硕的成果。该文首先分析了'果树-机械'收获系统的动力学模型,简要介绍了连续式收获机的设计要素及步骤。随后介绍了振动式果品收获技术的最新研究进展,对现有的4种振动式收获技术做了较为深入的分析,并对振动式果品收获技术的后续研究方向做了简述。 | 陈度 杜小强 王书茂 张勤 | 2011 | 农业工程学报2011，27，8： | 116 |
| 2 | 微型无人机低空变量喷药系统设计与雾滴沉积规律研究显示文摘针对我国施药机械和农药使用技术严重落后带来的农药用量大、资源有效利用率低、农作物产量和品质下降等问题,设计了微型无人机脉宽调制型变量喷药系统,并利用风洞的可控多风速环境,通过荧光粉测试方法对悬停无人机变量喷药的雾滴沉积规律进行了试验研究。变量喷药系统由地面测控单元和机载喷施系统两部分组成,基于Lab Windows/CVI的地面测控软件,采用频率为10 Hz、占空比可调的脉冲信号经无线数传模块远程控制机载喷施系统;机载喷施系统以ARM Cortex-M3系列的STM32F103VC微处理器为核心,接收地面控制信号实时调节电动隔膜泵电动机转速,以改变系统喷雾压力和喷药量,实现变量喷雾调节。悬停风洞试验中,选择了PWM占空比、喷孔直径、电动离心喷头转速等变量,对不同距离和风速条件下雾滴沉积效果进行了试验研究。试验结果表明,风速是影响雾滴沉积效果的最显著因素,雾滴沉积以抛物线形式分布在采集区域,沉积高峰区随风速增加不仅远离喷头,且飘移沉积量逐渐减少;雾滴粒径在风速小于3 m/s时对沉积效果影响不显著,当风速大于3 m/s时,不同粒径的雾滴均发生飘移,飘移沉积量明显减少且沉积范围向远离喷头运动;粒径101.74μm的雾滴更易发生飘移,沉积高峰区集中在距离喷头4 m以外,且飘移沉积量明显低于粒径164.00μm与228.16μm的雾滴。 | 王玲 兰玉彬 WClint Hoffmann Bradley KFritz 陈度 王书茂 | 2016 | 农业机械学报2016，47，1： | 74 |
| 3 | 联合收割机喂入量与收获过程损失模型显示文摘为了研究联合收割机喂入量与收获过程损失率之间的关系,该文对联合收割机喂入量和收获损失的影响因素进行了详细分析,采用3种模型试验研究了喂入量与收获过程损失的关系,基于新疆-2A型联合收割机的试验样本建立了基于幂函数、指数函数和二次函数的关系模型,其中二次函数模型具有较高准确性,其决定系数R2=0.826,并利用喂入量控制试验装置进行验证。试验表明,当喂入量在0.3~4.1 kg/s的范围内时,收获过程损失率实测值与二次函数模型计算值的绝对偏差范围为0.04%~0.91%,吻合较好,说明所建立的二次函数模型具有良好的准确性。该模型可作为预测试验用样机收获过程损失的有效工具。 | 陈度 王书茂 康峰 祝青园 李晓华 | 2011 | 农业工程学报2011，27，9： | 46 |
| 4 | 农用轮式机器人四轮独立转向驱动控制系统设计与试验显示文摘针对一般农用轮式机器人转向方式单一、难以适应田间复杂作业环境以及推广应用成本较高等问题,该文设计了一种农用轮式机器人四轮独立转向驱动控制系统,采用模块化设计方法构建了该控制系统的底层硬件部分,结合控制器局域网络(controller area network, CAN)总线、串口通讯和传感器技术实现了该机器人移动轮转角、转速等数据的采集功能且应用了有效的硬件电路隔离保护方案;基于低速阿克曼四轮转向模型与比例积分微分(proportion, integration, differentiation, PID)控制算法分析并验证了该机器人四轮独立转向驱动控制策略的有效性。试验结果表明:该机器人能够通过上位机或遥控器实现其四轮独立转向与转速控制功能,移动轮在0~360°转向过程中,控制效果鲁棒性强、稳定且转角控制的最大平均绝对误差为0.10°,通过上位机设定转速后经0.5~1 s左右,移动轮转速达到稳态,并具有较高转速控制精度。该研究为农用轮式机器人的四轮独立转向驱动控制方法提供了参考。 | 张京 陈度 王书茂 胡小安 王冬 | 2015 | 农业工程学报2015，31，18： | 40 |
| 5 | 虚拟仪器技术在农业装备测控中的应用显示文摘虚拟仪器技术是计算机技术和测控技术发展与结合的成果,代表着仪器发展的一个重要方向,在农业装备的性能检测和自动控制方面已经得到了初步应用。本文结合笔者应用该技术开发农业装备测控系统的实例,对其在收获机械、设施农业、喷灌设备、拖拉机及农用运输车、种子加工设备等农业装备中的应用成果进行了综述,同时对虚拟仪器技术在农业装备中的应用前景进行了展望,并提出了采用虚拟仪器技术、无线数据传输技术和网络技术设计移动式测控系统,进行农业装备田间作业共性参数测控的技术方案。 | 祝青园 王书茂 康峰 张磊 陈度 | 2008 | 仪器仪表学报2008，29，6： | 24 |
| 6 | 基于有限元方法的整形果树振动收获机理分析显示文摘为提升振动式采收机械的设计效率,该文在分析常见振动收获机工作机理的基础上,建立了3种典型整形果树实体模型,利用有限元方法得到其在1~50 Hz低频范围内的固有频率和模态振型,并进行了振动响应特性仿真试验。结果表明,整形果树固有频率和模态振型受果树形态影响较大,3种典型整形果树的低阶固有频率主要集中在7~11阶范围,分别在13.5、12.0和7.5 Hz时振动响应最为剧烈,且一致性较好;同时,不同加载方式对于整形果树振动响应特性具有较大影响,其中双体多向加载较为适合于纺锤形果树,而单体回旋型加载则更适合于自然开心型和直立平面形果树。该方法可为不同类型整形果树振动式收获机械的设计提供参考。 | 王冬 陈度 王书茂 陈志 张锋 | 2017 | 农业工程学报2017，33，S1： | 22 |
| 7 | 基于图像旋转投影的导航路径检测算法显示文摘提出一种农业车辆视觉导航路径识别算法——旋转投影算法。该算法通过角度枚举对图像ROI实施旋转变换,由旋转后图像的列均值与枚举角度构成旋转投影矩阵R,对其行向量实施差分运算得到差分旋转投影矩阵Rd,由Rd的极值可确定图像导航路径,即航向偏差θ与航位偏差d,进而可以求得世界坐标系下的导航路径参数。同理可以对田头线进行检测。为了提高算法的实时性,提出设定合理的ROI、实施线性压缩、旋转角度先粗分再细分的二步法以及充分利用前帧信息4种处理方法,使处理一帧用时6.2 ms左右。通过对不同条件下成熟小麦图像测试表明,该算法识别导航路径准确率达到95%。 | 丁幼春 王书茂 陈度 | 2009 | 农业机械学报2009，40，8： | 21 |
| 8 | 机械与农业工程虚拟仿真实验教学中心建设规划与实践显示文摘机械工程和农业工程学科在农业高等院校人才培养中发挥着重要的作用,虚拟仿真技术在两大学科专业教学中的应用,将成为传统课堂和实验教学的有利补充。以中国农业大学机械与农业工程虚拟仿真实验教学中心的建设为例,通过建立包括课程实验、综合创新和实习实践3个层次的虚拟仿真实验教学平台,实现虚拟仿真实验教学与理论教学、创新设计、科研促教学、实习实践的四结合,从而达到学生受益面大、创新性强、管理高效、示范程度高、易实现资源共享的建设目的,最后以实例对实验教学中心的资源建设进展进行了介绍。 | 宋正河 陈度 董向前 杜岳峰 李海涛 张学敏 | 2017 | 实验技术与管理2017，34，1： | 19 |
| 9 | 农机INS/GNSS组合导航系统航向信息融合方法显示文摘为解决农机自动导航系统在田间作业过程中因防风树林等对卫星信号产生遮挡与干扰,导致其难以准确获取航向信息等问题,采用惯性导航系统(INS)和全球导航卫星系统(GNSS)航向信息融合方法进行了试验与研究,结合自适应卡尔曼滤波算法构建了综合滤波模型,提出了一种以GNSS信号品质与航向角变化幅度信息为指导的INS/GNSS航向信息融合策略,通过仿真试验以及实际应用测试对航向信息融合效果进行了验证。试验结果表明:以双天线GNSS航向角测量值作为参考基准,在直线行驶过程中,融合航向数据的平均绝对误差为-0.02°,标准差为0.50°;在转向行驶过程中,融合航向数据的平均绝对误差为0.62°,标准差为2.42°;融合后的航向输出结果明显提升了单独使用INS或GNSS时航向数据的精度,且在滤除GNSS航向角测量噪声的同时提高了GNSS航向角解算值的更新速率。该航向角融合算法能够增强农业机械自动导航系统航向角测定的准确性,可为导航系统实际田间作业情况下的抗环境扰动能力提供服务。 | 张京 陈度 王书茂 禹振军 伟利国 贾全 | 2015 | 农业机械学报2015，46，S1： | 15 |
| 10 | 适用棚架树形的鲜苹果局部对靶振动收获方法研究显示文摘目前,苹果最新的栽培模式是将果树整形为树枝水平生长的多层棚架结构,这种结构可以将机械收获控制在局部化的树枝水平,以实现鲜苹果的机械化采收。为此,提出一种实用的局部对靶振动收获方法,激振树枝并采用尽量接近方式收集果实。基于单自由度粘弹性阻尼系统,设计了树枝激振器,并设计了一套计算机测控系统,用于实时监控树枝的受迫振动频率。设计了与激振树枝方式相对应的水平型和倾斜型果实收集平台。最后,在美国华盛顿州普罗瑟附近的商业果园,以'墙形'结构的'爵士'苹果为例,开展了局部对靶振动收获试验,对比分析了4种收集方式(有无缓冲隔离带、水平或倾斜接收)对果实质量的影响。依据美国农业部鲜苹果质量等级标准,利用满足市场分级要求的果实所占的百分率对收获的果实质量进行评估。结果显示,满足市场分级要求的果实所占的百分率为89.5%~96.3%,且在这4种方式中并无显著差异。这表明,针对苹果最新的栽培模式,采用局部对靶振动收获方法是可行的。 | 付函 段洁利 陈度 王新 ZHANG Qin 王书茂 | 2017 | 农业机械学报2017，48，S1： | 10 |
| 11 | 大型收获机械发动机孔组位置度误差在线检测方法显示文摘发动机是收获机械的动力源,其安装位置精度将直接影响整机装配质量,进而关系机器的作业效率和可靠性。由于收获机械底盘机架结构复杂、表面粗糙度大,现有测量方法及设备难以满足大跨距孔组位置度误差测量需求,针对收获机械发动机安装孔位置度的自动化测量需求,提出了基于机器视觉的大跨距孔组位置度误差在线检测方法,通过建立孔组位置度误差模型,使用多部工业相机获取安装孔二维图像,通过相机在线标定、图像增强处理、特征提取、坐标变换等手段,实时测取并计算安装孔组之间的位置度误差。在此基础上,基于Lab Windows/CVI平台,开发了自动检测软件,实现了发动机安装孔位置度的快速检测。以某型玉米收获机底盘机架发动机安装孔组为对象开展了试验研究,结果表明,利用该方法能够有效获取安装孔组的位置度关系,建立的孔组位置度误差模型能够进行误差分析与评定,在分辨率和测量精度上均优于传统测量方式,检测效率较高,能够满足生产线自动化检测需求。 | 张亚伟 王冬 陈度 王书茂 付函 | 2017 | 农业机械学报2017，48，S1： | 10 |
| 12 | 激光熔融数字化导板技术辅助钙化根管的治疗显示文摘目的利用激光熔融数字化导板技术获得钙化根管治疗的新方法,并评估其准确性。方法采用激光熔融数字化导板技术辅助2例前牙钙化根管的治疗。术前使用锥形束CT(CBCT)扫描患者上颌牙,建立三维牙体硬组织根管系统模型;制取患者上颌印模,三维扫描仪扫描模型,整合CBCT及三维扫描数据,通过Mimics 19.0及3-matic 11.0软件设计开髓路径,使用钴铬合金激光熔融法打印导板,在根管导板引导下开髓及打通钙化段根管,完成根管治疗。测量术前开髓设计路径和术后实际路径的位置和角度偏差。结果2例患牙均获得较好的治疗效果。病例1的开髓角度偏差为1.77°,钻基底偏差为0.403~0.497 mm,钻尖端偏差为0.433~0.537 mm。病例2的角度偏差为3.26°,钻基底偏差为0.183~0.347 mm,钻尖端偏差为0.310~0.463 mm。结论钴铬合金激光熔融根管导板辅助建立根管通道是治疗钙化根管的有效方法,可作为钙化根管治疗的新策略。 | 张婷 陈度 苗雷英 谢思静 汤旭娜 | 2020 | 华西口腔医学杂志2020，38，5： | 9 |
| 13 | 甲醛交联麦草碱木质素--聚乙烯醇反应膜的制备及其性能研究显示文摘通过甲醛交联麦草碱木质素与聚乙烯醇(PVA)后采用流延法制备了麦草碱木质素-PVA反应膜,考察甲醛用量对反应膜力学性能的影响,并采用SEM、TG、DTG等方法予以表征,检测膜的力学性能、热性能、对紫外光的吸收性能、透气性能和耐溶剂性能。结果表明:甲醛加入量为3.0%时,麦草碱木质素-PVA反应膜的拉伸强度为21.81MPa,断裂伸长率为682%;表面和断面较为均匀平整;最剧烈分解温度约为300℃,465℃时残重率约为7.8%,均比PVA膜高,热稳定性增强;麦草碱木质素-PVA反应膜对200~500nm光有较强的吸收,具有抗紫外线辐射性能;氮气透气率为2.696×10^-7m^3/(m^2·d·kPa),远高于PVA膜;溶于水和乙酸等极性溶剂,几乎不溶于异丙醇、四氯化碳和石油醚等弱极性溶剂。 | 马倩云 韩建国 鄂雷 陈度宇 任世学 | 2014 | 北京林业大学学报2014，36，4： | 8 |
| 14 | 芦笋机械化收获技术现状与发展分析显示文摘针对现有芦笋机械收获技术的特点,将现有芦笋收获机分为集中式和选择式2大类,分别对2种类型收获机的收获原理、作业特点和工作效率进行详细分析,并指出集中式和选择式收获机各自存在的关键问题。在分析芦笋田间生长形态的基础上指出,三维识别定位和机器人技术是最有可能成为解决芦笋高效收获的关键技术,将其应用于芦笋收获作业,并提高算法的实时识别效率,可以提高作物探测精度和分离收获效率,从而降低收获过程损失。通过与新型种植模式的集成,机器人收获技术必将解决芦笋机械化收获这一世界性难题。 | 陈度 ZHANG Qin 王书茂 王新 | 2016 | 中国农业大学学报2016，21，4： | 8 |
| 15 | 基于近红外的小麦植株含水率检测方法显示文摘针对小麦植株含水率快速检测需求,提出了一种基于近红外的小麦植株含水率检测方法。利用不同波长近红外感光元件组成的探测器研发了小麦植株含水率无损快速检测装置,利用该检测装置对采集的多组样品进行了测量,通过均值滤波与参考实时校正方法得到了小麦植株的近红外反射强度。基于测量数据,分别采用多元线性回归、多元逐步回归、偏最小二乘以及最小二乘支持向量机建立了含水率检测模型。结果表明,基于最小二乘支持向量机建立的模型效果最优,校正集决定系数R^2达到0.974 2。利用建立的检测模型对另一批样品进行含水率检测试验,结果表明:小麦植株含水率真实值与预测值的决定系数R^2为0.933 7,预测集均方根误差均小于等于3.00%。研究结果为小麦植株含水率无损快速检测提供了一种有效的方法与装置,能够满足联合收获机在作业现场对小麦植株含水率快速调整作业参数的需求。 | 张亚伟 王书茂 陈度 王禹 付函 | 2017 | 农业机械学报2017，48，S1： | 7 |
| 16 | 基于CDIO项目式理念的虚拟仪器课程教学改革显示文摘为了解决传统教学中知识点多、理论较为抽象、学生被动理解等问题,通过增加实践训练环节,以CDIO项目式理念进行课程教学和课程设计体系设计,充分发挥学生在学习过程中的主观能动性。同时,通过知识点与实验内容相关性设计和项目化管理,使学生能够在项目实施过程中完成关键知识点理解、实验内容深入掌握、工程系统设计开发、项目文档撰写与管理等教学与实践环节,充分地实现理论知识与实践活动相结合,提高学生的学习兴趣和实际分析解决问题的能力。 | 陈度 宋正河 王书茂 谭彧 | 2016 | 实验技术与管理2016，33，9： | 6 |
| 17 | 地铁隧道电子雷管爆破降振技术及爆破参数优化显示文摘以北京地铁隧道16号线施工为工程背景,采用电子雷管爆破技术,研究了不同炮孔布置方式及隧道上方土体较厚时爆破振动波的传播规律。研究结果表明:采用三排掏槽孔爆破可以有效地降低爆破振动,并提高单次进尺。隧道埋深较大时,爆破主频较低,信号内小于20 Hz的低频能量比例较大。采用电子雷管微差爆破很难提高爆破远区的振动主频,因此必须减小爆破药量和单次进尺以控制振动强度。距隧道掌子面25~30 m范围内有建筑物时,必须采用小爆破进尺,单孔装药量最大不超过1.2 kg。当建筑物在30 m以外时,可以适当增加爆破进尺。研究成果可为类似工程提供有益的参考。 | 陈义东 王金国 陈度军 薛华俊 张迪 | 2017 | 科学技术与工程2017，17，27： | 6 |
| 18 | 基于机器视觉的玉米果穗性状参数测量方法研究显示文摘在玉米育种、田间测产和提高玉米产量的过程中,均需要对玉米果穗考种,即需要对玉米果穗的穗长、穗粗、穗行数、行粒数和穗粒数等性状参数进行测量。人工考种不仅花费大量的人力物力,而且在考种过程中普遍存在人工劳动强度大、观测效率低、人为干扰导致测试结果不客观及不准确等问题,在很大程度上限制了考种的速度与精度。针对上述问题,利用所研制的自动考种设备和机器视觉方法,通过USB工业相机获取玉米果穗单面性状彩色图像,利用|B-R|模型、(G+B)/2模型将彩色图像分别进行灰度化,利用改进后的一维最大熵阈值分割方法对灰度图像进行二值化,分别得到果穗轮廓二值图像和果穗特征二值图像;通过轮廓二值图像计算果穗放置后的倾斜角,实现果穗轮廓二值图像和特征二值图像的自动纠偏;通过相机标定,得到单位像素对应的实际值,进而得到穗长及穗粗;通过提取局部籽粒特征二值图像,利用水平黑背景点扫描及对扫描曲线的修正获取穗行宽度,通过穗行数修正模型得到果穗的穗行数;通过提取局部单行籽粒特征二值图像,利用垂直黑背景点扫描及对扫描曲线的修正得到行粒数;根据行粒数和穗行数得到穗粒数。试验结果表明,穗长和穗粗平均测量精度分别为98.05%和97.99%,穗行数测量正确率为95%,行粒数平均测量精度为96.29%,穗粒数平均测量精度为95.67%,和实际值相比,穗粗、穗长、行粒数及穗粒数的测量值差异无显著性。单穗玉米果穗机器视觉平均测量速度为600 ms/穗,考种设备测量速度为6 s/穗,能够满足自动考种设备的使用需求。 | 吴刚 吴云帆 陈度 李宝胜 郑永军 | 2020 | 农业机械学报2020，51，S02： | 6 |
| 19 | 一株缩合单宁降解菌的筛选、鉴定及降解效果分析显示文摘为了筛选分离到能够降解缩合单宁的细菌并探究其降解能力,以牛羊粪土为菌源,用梯度驯化法最终分离筛选得到1株能够以缩合单宁为单一碳源生长的降解菌,经形态特征观察、Biolog生理生化测试及16S rRNA基因序列比对分析鉴定,菌B1为1株革兰氏阴性菌,属于肠杆菌属(Enterobacter sp.),在构建的系统发育树上与Enterobacter xiangfangensis 10-17T聚为一支。综合运用紫外分光光度法和高效液相色谱法检测,测得菌B1培养24 h最大OD600值达2.5左右,以计算出的原花青素、儿茶素变化量为指标分析菌B1对缩合单宁的降解能力,即菌B1对落叶松单宁降解率在72 h达90%以上且有儿茶素生成;进一步探究外加碳氮源对菌B1降解情况的影响,实验结果表明,外加氮源可以略微提升菌B1的降解能力,而外加碳源则会使降解率降低。研究结果对于丰富缩合单宁整体研究、提升缩合单宁的应用价值及进一步探究缩合单宁的微生物降解机制都有一定意义。 | 陈度宇 王森 张宇 许雷 | 2018 | 生物技术进展2018，8，4： | 4 |
| 20 | 主动式温室地暖系统温控效果仿真与试验显示文摘针对严寒天气影响温室内作物生长的问题,提出了一种主动式温室地暖系统,并基于热平衡理论,首先对地暖系统的热量传递过程进行了研究,分别建立了温控系统径向、轴向传热数学分析模型;再利用有限元分析软件进行了二维稳态温度分布状态的数值模拟,研究结果表明,若将距地面20 cm处土地温度大于15℃作为地暖系统的有效作业范围(简称Q_f),地暖系统的开启温度应不低于28℃,且系统入风口温度每增加2℃,其轴向有效作业辐射范围可扩大2.4~2.8 m;通过与昌平区马池口温室大棚实地试验的数据对比,地暖系统换热过程对浅层与深层土壤温度扰动规律与理论分析结果一致,进一步验证了仿真分析的有效性。 | 王新 张圆圆 陈度 曾浩 许苗 王书茂 | 2017 | 农业机械学报2017，48，S1： | 4 |
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