我国是粮食种植大国,尤其在2020年全球疫情暴发以后,国内粮食生产需求增大,谷物类作物是我国粮食最主要来源,因此谷物类作物生产机械化对于我国农业发展意义重大。谷物收获作业是“耕、种、管、收”中的关键一步,直接影响谷物收成,机械化收获对降低生产成本,提高收获效率具有重要意义。作物收获时,田间作业环境恶劣、对机手驾驶技术和精力要求较高,且机手长时间持续作业会导致作业质量和效率降低,但农机自动导航技术的应用可有效突破上述难点,在复杂环境中作业时,提高作业效率,延长作业时长。通过合理的作业路径规划,可以有效减少收获作业过程中重割和漏割。收获机自动导航技术,可有效提高农机智能化水平,加快实现收获作业全程无人化。华中农业大学工学院/农业农村部长江中下游农业装备重点实验室丁幼春教授团队在《华中农业大学学报》2022年第4期发表了题为《基于拟人驾驶模型的联合收获机导航控制器设计与试验》的研究论文。该文主要结果如下:
(1)基于联合收获机和北斗RTK构建了一套全自动作业系统。该自动作业系统通过采集熟练驾驶员驾驶时收获机位姿信息和驾驶员操作信息,运用神经网络构建了拟人驾驶模型设计了一种基于拟人驾驶模型的联合收获机导航控制器。(2)根据收获作业需求设计了一种田间套行作业控制方法,在保证转弯精度的同时,以套行作业路径完成收获作业。与传统PID和常规纯追踪模型相比,拟人驾驶模型控制收敛速度快0.42 s、超调减小0.04 m,具有收敛速度快、超调小等特点。所设计的拟人驾驶模型导航控制器,能较好地完成水稻收获套行作业路径自动导航,为水稻生产无人收获提供技术支撑。该文获得国家重点研发计划项目(2021YFD2000402;2021YFD2000402-3)和湖北省重点研发计划项目(2021BBA080)的资助。
胡子谦,王登辉,胡瑞,等.基于拟人驾驶模型的联合收获机导航控制器设计与试验[J].华中农业大学学报,2022,41(4):248-258
DOI:10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.04.031胡慧艳,范刚|嗅闻佛手柑精油对阿尔兹海默症小鼠的神经行为的影响
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