近日，石河子大學(xué)李景彬教授團(tuán)隊(duì)在紅棗收獲裝備研究中取得新進(jìn)展，研究成果以“Analysis of jujube movement characteristics under positive and negative pressure airflow based on CFD-DEM（基于CFD-DEM的正、負(fù)壓氣流作用下氣力式撿拾裝置作業(yè)特性分析）”為題發(fā)表在農(nóng)林科學(xué)領(lǐng)域TOP期刊COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE（中科院一區(qū)TOP）。
圖1 樣機(jī)田間試驗(yàn)
當(dāng)前，新疆落地紅棗收獲主要依靠人工，生產(chǎn)效率低、勞動強(qiáng)度大，作業(yè)成本高，嚴(yán)重影響了紅棗產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此，團(tuán)隊(duì)研制了一種正、負(fù)壓氣流作用下的氣吸式落地紅棗收獲機(jī)，構(gòu)建了氣力式撿拾裝置在作業(yè)過程中CFD-DEM耦合仿真系統(tǒng)，探究了正、負(fù)壓氣流作用下氣力式撿拾裝置在作業(yè)過程中紅棗的運(yùn)動特性。同時，以拾凈率和遺失率為響應(yīng)指標(biāo)，采用權(quán)重分析法確定了機(jī)具前進(jìn)速度、負(fù)壓氣流速度和正壓氣流速度的最優(yōu)參數(shù)組合為0.26 m/s、35 m/s和 20 m/s；在最優(yōu)參數(shù)組合條件下開展了田間試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明氣力式撿拾裝置的拾凈率、遺失率分別為98.43%和0.80%，與預(yù)測值的誤差分別為0.78%和6.67%。論文成果可為氣力式落地紅棗收獲裝備的研究提供研究思路。
機(jī)械電氣工程學(xué)院李景彬教授為論文通訊作者，機(jī)械電氣工程學(xué)院博士研究生張志元、史高昆為論文共同第一作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金（52165037；51865050）和兵團(tuán)區(qū)域創(chuàng)新指導(dǎo)計劃項(xiàng)目（2021BB003）的資助。
近日，石河子大學(xué)李景彬教授團(tuán)隊(duì)在果園信息快速提取研究中取得新進(jìn)展，研究成果以“Automatic Reconstruction and Modeling of Dormant Jujube Trees using Three-view Image Constraints for Intelligent Pruning Applications（基于三視圖圖像約束的休眠棗樹自動重建與建模在智能修剪中的應(yīng)用研究）”為題發(fā)表在農(nóng)林科學(xué)領(lǐng)域TOP期刊Computers and Electronics in Agriculture（中科院一區(qū)TOP）。
休眠期棗樹修剪是合理控制棗樹樹形，維持棗樹養(yǎng)分，控制病蟲害，增加次年產(chǎn)量，保證紅棗質(zhì)量的重要生產(chǎn)過程之一。當(dāng)前，棗樹修剪方式主要以人工為主，存在費(fèi)時費(fèi)力、成本高、效率低等問題，迫切需要通過機(jī)械化、智能化棗園管理模式實(shí)現(xiàn)紅棗產(chǎn)業(yè)的節(jié)本、提質(zhì)和增效。利用先進(jìn)技術(shù)手段實(shí)時快速地重建單株棗樹的三維模型，估計其三維空間結(jié)構(gòu)信息，準(zhǔn)確地識別棗樹樹枝的分布情況，實(shí)現(xiàn)棗枝無損測量是智能化修剪的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此，團(tuán)隊(duì)提出了一種基于多視角圖像序列的棗樹三維重建及無損測量方法，并驗(yàn)證了方法的有效性。結(jié)果表明，該方法識別主枝數(shù)量的準(zhǔn)確率為92%，評估株高和樹冠直徑的準(zhǔn)確率為95%。研究結(jié)果為實(shí)現(xiàn)棗樹智能化修剪提供可視化研究基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。
圖1 基于三視圖圖像約束的休眠棗樹三維模型重建流程圖
機(jī)械電氣工程學(xué)院李景彬教授為論文通訊作者，機(jī)械電氣工程學(xué)院博士研究生李亞麗、張志元為論文共同第一作者。該研究得到兵團(tuán)區(qū)域創(chuàng)新指導(dǎo)計劃項(xiàng)目（2021BB003）的資助。
來源：石河子大學(xué)
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