玉米抽雄單體自動仿形升降系統(tǒng)的研究設計.pdf

1、玉米是世界三大糧食作物之一，也是優(yōu)質的飼料和工業(yè)原料。我國玉米種植面積3億畝左右，玉米種植在制種及大田生產過程中，都涉及到抽雄，但我國玉米抽雄技術目前還停留在人工套袋干預和人工抽雄階段,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。適時有效抽雄成為制約我國制種玉米快速發(fā)展的關鍵。國內在此領域研究較晚，本論文基于新疆農墾科學院研制的3QXZ-8型自走式玉米抽雄機基礎上提出一種玉米雄穗高度定位識別技術。
　　本論文

2、研究設計的玉米抽雄單體自動仿形升降系統(tǒng)，利用光電傳感技術識別雄穗，用紅外線定高技術定位雄穗，經試驗后得到初步的研究結果。主要研究內容如下：
　　1.研究基于紅外線測高技術的玉米雄穗高度識別與定位方法，獲取玉米雄穗的位置信息，為玉米抽雄機械提供自動仿形的理論依據。針對玉米雄穗的形狀特征，通過試驗隨機測量60株待抽雄玉米雄穗的物理特性得到：雄穗平均高度、葉面展幅和質量分別為2859.2mm、95.5mm和38.98g。采用數據統(tǒng)計方法

3、計算得出玉米植株高度和葉面展幅變化波動較大，是影響仿形效果的重要因素。
　　2.對抽雄機構的結構和工作原理簡要分析，結合抽雄機構對雄穗的工作特點，提出了玉米抽雄單體自動仿形升降系統(tǒng)的總體結構設計方案；設計確定關鍵部件液壓升降油缸、紅外線反射板型光電開關、電動推桿、位移傳感器的具體參數；對平行四連桿仿形機構的運動與抽雄作業(yè)控制系統(tǒng)的參數進行了分析，根據液壓缸尺寸確定了仿形機構的最小速度，紅外線雄穗高度檢測裝置與抽雄組件水平距離。

4、r>　　3.利用紅外線技術識別玉米雄穗，通過信號反饋得到雄穗有效高度，通過數據處理，由主控板處理器對傳感器的信號讀取并通過脈寬調制輸出信號，最后控制電動推桿和升降液壓缸對雄穗高度自動仿形，進而有效指導抽雄作業(yè)。實驗結果表明，此方法能夠從采集到的信號中有效地提取出玉米雄穗位置，能夠為抽雄機的自動化提供理論指導的依據。
　　4.抽雄機構實際提升和下降調整量都在合理范圍內，但與設計理論值存在誤差，分析產生此結果的主要原因是比例電磁閥的非