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久保田插秧机的GPS导航控制系统设计 被引量：56
1
作者 张智刚 罗锡文 +1 位作者 周志艳 臧英 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期95-97,82,共4页
将计算机技术、传感器技术、GPS技术和数据通讯技术等集成和融合,在久保田插秧机上开发了基于DGPS和电子罗盘的导航控制系统。论述了导航控制系统的结构和工作原理,提出了一种利用航向跟踪实现路径跟踪的控制方法。仿真和试验结果表明,... 将计算机技术、传感器技术、GPS技术和数据通讯技术等集成和融合,在久保田插秧机上开发了基于DGPS和电子罗盘的导航控制系统。论述了导航控制系统的结构和工作原理,提出了一种利用航向跟踪实现路径跟踪的控制方法。仿真和试验结果表明,该控制方法简单有效,导航控制系统可以控制插秧机按预定的路线行走。速度为0.75m/s,直线路径跟踪时,平均误差0.04m,最大误差0.13m;速度为0.33m/s,圆曲线路径跟踪时,平均误差0.04m,最大误差0.087m。 展开更多
关键词 插秧机 导航 控制系统
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基于CAN总线的分布式插秧机导航控制系统设计 被引量：55
2
作者 胡炼 罗锡文 +1 位作者 张智刚 赵祚喜 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期88-92,共5页
为了提高插秧机自动导航系统的可靠性,设计了一种基于CAN总线的分布式控制系统。系统由1个主控节点和3个从节点组成。主控节点采用AT91SAM9261 ARM处理器,负责根据RTK GPS数据和电子罗盘数据决策适当的控制指令;3个从节点选用C8051F040... 为了提高插秧机自动导航系统的可靠性,设计了一种基于CAN总线的分布式控制系统。系统由1个主控节点和3个从节点组成。主控节点采用AT91SAM9261 ARM处理器,负责根据RTK GPS数据和电子罗盘数据决策适当的控制指令;3个从节点选用C8051F040单片机,分别实现转向控制、变速控制以及插秧机具升降控制;并根据CAN2.0总线协议,制定了插秧机自动导航系统主从节点数据传输通信协议。控制系统在久保田SPU-68型插秧机上进行了道路跟踪试验和田间作业试验,结果表明,采用基于CAN总线的嵌入式分布式导航控制系统保证了数据实时传输,插秧机能够自主完成路径跟踪、转向、变速以及插秧等操作。其中道路直线跟踪误差小于0.05 m,田间作业试验直线跟踪误差不大于0.2m,插秧行距为30cm,能基本满足水田插秧作业要求。 展开更多
关键词 自动导航 控制 通信系统 插秧机 CAN总线
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插秧机导航路径跟踪改进纯追踪算法 被引量：54
3
作者 李革 王宇 +2 位作者 郭刘粉 童俊华 何勇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期21-26,共6页
插秧机田间行驶路径包括直线作业段和地头曲线转弯段,因此需要对传统的纯追踪算法进行改进,使其满足曲线路径跟踪。以约翰迪尔Starfire3000型接收机、GS2630型显示器和ATU200型电动方向盘为主要硬件设备,针对给定的曲线路径,提出了一种... 插秧机田间行驶路径包括直线作业段和地头曲线转弯段,因此需要对传统的纯追踪算法进行改进,使其满足曲线路径跟踪。以约翰迪尔Starfire3000型接收机、GS2630型显示器和ATU200型电动方向盘为主要硬件设备,针对给定的曲线路径,提出了一种路径跟踪控制算法,并通过模型仿真和田间试验相结合的方法,对该导航控制算法进行了验证分析。该导航控制算法首先根据车辆速度和路径弯曲程度来动态调整前视距离,其次在利用预见控制求得车辆目标点的基础上,利用改进的纯追踪算法设计控制器,最后按照插秧机作业时的路径进行仿真和试验。试验结果表明,车辆以1 m/s的速度行驶且在转弯半径为0.9 m时,最大跟踪误差可控制在0.159 m以内。 展开更多
关键词 插秧机 路径跟踪 纯追踪算法 前视距离
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基于Kalman滤波和纯追踪模型的农业机械导航控制 被引量：52
4
作者 张智刚 罗淆文 +1 位作者 赵祚喜 黄沛琛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期6-12,共7页
以KUBOTA SPU-68水田插秧机为试验平台,以RTK-DGPS为主要导航方式,辅以航向姿态参考系统AHRS500GA-227,研究提高农业机械导航控制精度的方法。在重点对GPS倾斜误差校正的基础上,设计了Kalman滤波器对定位数据进行平滑处理,同时实现磁航... 以KUBOTA SPU-68水田插秧机为试验平台,以RTK-DGPS为主要导航方式,辅以航向姿态参考系统AHRS500GA-227,研究提高农业机械导航控制精度的方法。在重点对GPS倾斜误差校正的基础上,设计了Kalman滤波器对定位数据进行平滑处理,同时实现磁航向传感器偏移误差的在线辨识与航向校正。采用纯追踪模型实现农业机械直线跟踪控制,基于ITAE优化准则,仿真研究了最佳前视距离的确定方法。试验结果表明:GPS倾斜误差校正和Kalman滤波后的导航参数可以更真实地反映插秧机水田实际运动状态;纯追踪模型可以用于插秧机田间作业直线导航,当行进速度0.6 m/s时,直线跟踪最大误差小于0.17 m,平均误差小于0.02 m。 展开更多
关键词 DGPS KALMAN滤波 纯追踪模型 导航 插秧机
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自动导航插秧机路径跟踪系统稳定性模糊控制优化方法 被引量：48
5
作者 唐小涛 陶建峰 +2 位作者 李志腾 李彦明 刘成良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期29-34,共6页
为了提高自动导航插秧机路径跟踪系统的稳定性,提出了一种利用模糊控制调整纯追踪模型前视距离的路径跟踪方法。在考虑自动转向系统一阶惯性环节的情况下,建立插秧机运动学模型,分析了在跟踪直线时纯追踪模型的稳定性条件;基于此稳定性... 为了提高自动导航插秧机路径跟踪系统的稳定性,提出了一种利用模糊控制调整纯追踪模型前视距离的路径跟踪方法。在考虑自动转向系统一阶惯性环节的情况下,建立插秧机运动学模型,分析了在跟踪直线时纯追踪模型的稳定性条件;基于此稳定性条件,以速度和横向偏差为输入,以前视距离为输出,建立模糊控制模型实时调整纯追踪模型的前视距离;以洋马VP6E型水田插秧机为实验平台对所提出方法进行了实验验证,结果证明,该方法能有效提高路径跟踪系统的稳定性。 展开更多
关键词 插秧机 自主导航 路径跟踪系统 模糊控制 稳定性 前视距离
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我国水稻栽植机械化研究现状与发展趋势 被引量：45
6
作者 马旭 李泽华 +2 位作者 梁仲维 谭永炘 江立凯 《现代农业装备》 2014年第1期30-36,40,共8页
水稻种植机械化是我国水稻生产机械化发展中的"瓶颈"问题,栽植机械化已成为我国水稻种植机械化发展的主攻方向。本文在收集、整理我国水稻栽植机械装备与技术研究现状的基础上,指出了我国现有栽植装备的不足之处,并总结了水... 水稻种植机械化是我国水稻生产机械化发展中的"瓶颈"问题,栽植机械化已成为我国水稻种植机械化发展的主攻方向。本文在收集、整理我国水稻栽植机械装备与技术研究现状的基础上,指出了我国现有栽植装备的不足之处,并总结了水稻栽植机械化发展的主要制约因素,提出发展我国水稻栽植机械化、尤其是突破杂交稻和超级杂交稻机械栽植问题的方法,最后指出我国水稻种植机械化发展趋势。 展开更多
关键词 水稻 栽植机械化 插秧机 育秧 杂交稻
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插秧机电控操作机构和控制算法设计 被引量：40
7
作者 胡炼 罗锡文 +3 位作者 赵祚喜 张智刚 胡均万 陈斌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期118-122,共5页
为了进行农业机械导航和变量作业试验研究,以久保田SPU-68型插秧机为试验平台,对插秧机转向机构、变速机构和插秧机具升降机构进行了改造,实现自动控制。采用小功率直流电机为动力,设计了带双阈值死区的PD电机位置控制算法。转向操纵机... 为了进行农业机械导航和变量作业试验研究,以久保田SPU-68型插秧机为试验平台,对插秧机转向机构、变速机构和插秧机具升降机构进行了改造,实现自动控制。采用小功率直流电机为动力,设计了带双阈值死区的PD电机位置控制算法。转向操纵机构导向信号跟踪试验及与驾驶员操作的对比试验结果表明,转向系统具有良好的响应特性,电控操作装置控制作业效果与驾驶员操作作业效果相当。 展开更多
关键词 插秧机 自动导航 电机位置控制 双阈值死区
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我国水稻育插秧机械化制约因素分析 被引量：37
8
作者 陆江林 张文毅 金诚谦 《中国农机化学报》 北大核心 2013年第2期30-34,共5页
在回顾插秧机及机插秧成就的基础上,分析了影响我国水稻育插秧机械化进程的制约因素,包括自然因素、经济因素、技术因素、设备因素和社会因素等5个方面,并就进一步推进我国水稻育插秧机械化工作,提出了5项对策性建议。
关键词 水稻 育秧 插秧机 机插秧 限制因素 对策
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国内外水稻种植机械化技术的现状与发展趋势 被引量：32
9
作者 申承均 韩休海 于磊 《农机化研究》 北大核心 2010年第12期240-243,共4页
目前,我国水稻种植面积0.263亿hm2,但机械化栽植水平还不到10%,水稻机收水平仅有20%左右,水稻生产综合机械化水平还处于较低水平。在我国水稻插秧机产品进展缓慢的同时,生产水稻插秧机的国外企业已纷纷进入我国市场,日本久保田、洋马和... 目前,我国水稻种植面积0.263亿hm2,但机械化栽植水平还不到10%,水稻机收水平仅有20%左右,水稻生产综合机械化水平还处于较低水平。在我国水稻插秧机产品进展缓慢的同时,生产水稻插秧机的国外企业已纷纷进入我国市场,日本久保田、洋马和井关,韩国东洋、大同工业等企业的产品已先后登陆我国市场,挤占了国内的大部分市场份额。为此,对国内外水稻种植机械化技术的现状与发展趋势进行了分析。 展开更多
关键词 水稻种植 机械化 插秧机
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偏心齿轮-非圆齿轮行星轮系在后插旋转式分插机构中的应用 被引量：30
10
作者 俞高红 张玮炜 +1 位作者 孙良 赵匀 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期100-105,共6页
针对步行式水稻插秧机的工作要求,将偏心齿轮—非圆齿轮行星轮系应用于水稻插秧机后插式分插机构的设计中,研制出偏心齿轮-非圆齿轮后插旋转式分插机构。分析了偏心齿轮—非圆齿轮行星轮系的运动学特性,建立运动学模型,并自主开发了分... 针对步行式水稻插秧机的工作要求,将偏心齿轮—非圆齿轮行星轮系应用于水稻插秧机后插式分插机构的设计中,研制出偏心齿轮-非圆齿轮后插旋转式分插机构。分析了偏心齿轮—非圆齿轮行星轮系的运动学特性,建立运动学模型,并自主开发了分插机构辅助分析与优化软件,通过人机交互优化方式对该分插机构进行参数优化,完成了该分插机构的二维和三维设计,并进行了虚拟样机试验,试验结果表明:该分插机构可以形成"海豚形"插秧静轨迹,满足步行式水稻插秧机的工作要求。 展开更多
关键词 插秧机 优化 设计 旋转式分插机构 行星轮系 偏心齿轮-非圆齿轮
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2001年水稻机插秧试验示范中有关技术问题初探 被引量：23
11
作者 薛艳凤 于林惠 《江苏农机化》 2001年第6期16-18,共3页
推进水稻种植机械化是“十五”期间江苏省农机化工作的重中之重。通过近2～3年对水稻机插秧相关技术的试验示范,已基本确立了适合省情的插秧机主导机型和适于机插的省工、节奉、增效的育秧方式,为大面积推广机插秧技术提供了装备和技术... 推进水稻种植机械化是“十五”期间江苏省农机化工作的重中之重。通过近2～3年对水稻机插秧相关技术的试验示范,已基本确立了适合省情的插秧机主导机型和适于机插的省工、节奉、增效的育秧方式,为大面积推广机插秧技术提供了装备和技术保障。今年的多点、多机、大面积试验成功表明,机插秧技术已经具备了全面推广和加速发展的经济技术条件。 机插秧技术作为水稻生产的一项技术手段,为水稻稳产高产、提高劳动生产率提供了重要途径。然而,由于机插水稻在缓苗期、分蘖期、分蘖势等方面与常规手插水稻相比。 展开更多
关键词 机插秧 试验示范 机插水稻 技术问题 水稻种植机械化 插秧机 除草剂 分蘖期 2001年 成穗数
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基于GPS导航的插秧机作业控制系统 被引量：28
12
作者 郭娜 胡静涛 王鹤 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期200-204,共5页
为了满足农业智能化的需要,实现插秧机田间作业的自动控制,设计了与GPS导航系统相配合的插秧机作业控制系统。系统能够根据处方图的要求实现插秧机栽插作业和行驶速度的自动控制。以洋马VP6型高速插秧机为试验平台,在不影响手动操作的... 为了满足农业智能化的需要,实现插秧机田间作业的自动控制,设计了与GPS导航系统相配合的插秧机作业控制系统。系统能够根据处方图的要求实现插秧机栽插作业和行驶速度的自动控制。以洋马VP6型高速插秧机为试验平台,在不影响手动操作的基础上对插秧机进行了电控改造,并与GPS导航系统进行了联合道路试验。试验结果表明,系统能够正确执行处方图既定的插秧任务,速度控制平均误差小于0.011 3 m/s,满足了插秧机作业的需求。 展开更多
关键词 插秧机 作业控制系 统处方图 导航
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杂交稻机插秧育秧播种密度与取秧面积耦合关系 被引量：25
13
作者 罗汉亚 李吉 +3 位作者 袁钊和 何瑞银 马拯胞 张璐 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期98-102,共5页
为了确保杂交稻机插秧质量,选取育秧播种密度和取秧面积为2个主要因素,进行了二因素三水平全面试验设计,试验品种为杂交稻1596。试验结果表明,育秧盘播种质量、育秧盘成苗质量和大田栽插质量的主要指标之间大都呈现出显著的相关性;0.05... 为了确保杂交稻机插秧质量,选取育秧播种密度和取秧面积为2个主要因素,进行了二因素三水平全面试验设计,试验品种为杂交稻1596。试验结果表明,育秧盘播种质量、育秧盘成苗质量和大田栽插质量的主要指标之间大都呈现出显著的相关性;0.05水平下对样本t检验结果表明,空格率(漏插率)之间有显著差异,成苗均匀度合格率和育秧盘播种均匀度合格率有显著差异,大田栽插均匀度合格率和育秧盘中成苗均匀度合格率没有显著差异;每盘播种量为73g、取秧面积为2.38cm2的耦合为最佳试验方案,此时育秧盘播种质量、育秧盘成苗质量和大田栽插质量的主要指标空格率(漏插率)和均匀度合格率分别为1.1%和92.5%、2.6%和90.2%、5.1%和88%,能达到的基本苗为每公顷541665株。 展开更多
关键词 种植机械化 插秧机 水稻 播种密度
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高粱的根本出路在于机械化 被引量：24
14
作者 张福耀 平俊爱 《农业技术与装备》 2012年第20期19-21,共3页
1959年，毛泽东主席在《党内通讯》中提出“农业的根本出路在于机械化”的著名论断。半个世纪以来，我国的农业机械从无到有。20世纪70年代，在人民公社时期，基层普遍成立农机站，开始对部分耕地进行平整改造，为实现农业机械化创造了... 1959年，毛泽东主席在《党内通讯》中提出“农业的根本出路在于机械化”的著名论断。半个世纪以来，我国的农业机械从无到有。20世纪70年代，在人民公社时期，基层普遍成立农机站，开始对部分耕地进行平整改造，为实现农业机械化创造了基础条件；90年代中期，随着改革开放步伐的加快，收割机、插秧机、 展开更多
关键词 农业机械化 改革开放 梁 毛泽东 农机站 收割机 插秧机 年代
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水稻插秧机分插机构的动力学分析 被引量：24
15
作者 赵匀 武俊生 +1 位作者 程革 张宝奎 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第3期20-24,共5页
以水稻插秧机分插机构为研究对象,进行了运动学和动力学分析,建立了计算机模型,其中包括自动绘制特性曲线子程序。该模型与以往国内外研究的不同之处在于,它模拟了推秧装置在工作过程中对机构的动力学作用。研制了试验台,对2ZT-935型插... 以水稻插秧机分插机构为研究对象,进行了运动学和动力学分析,建立了计算机模型,其中包括自动绘制特性曲线子程序。该模型与以往国内外研究的不同之处在于,它模拟了推秧装置在工作过程中对机构的动力学作用。研制了试验台,对2ZT-935型插秧机分插机构曲柄轴受力进行了测试。理论计算和测试结果比较表明:它们基本是吻合的,也验证了推秧装置是机构的主要振动源,在理论分析中是不能忽略的。利用模型建立起来的程序,对该机构生产上可行的改进方案进行了优化计算,并且再次进行试验验证,得到了最佳改进方案。该模型和试验台适用于各种机型的分插机构的理论分析和试验。 展开更多
关键词 水稻 插秧机 分插机构 动力学
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水稻机插秧及育秧技术研究进展 被引量：23
16
作者 孔午圆 郑华斌 +3 位作者 刘建霞 姚林 贺慧 黄璜 《作物研究》 2014年第6期766-770,共5页
水稻生产中确保苗全、苗齐、苗壮是获得高产的关键措施,现有的机插秧技术却存在漏秧、伤秧和苗不齐等诸多问题。在梳理水稻插秧机发展历史的基础上,通过对机插秧影响因素的分析,综述了育秧的改进措施及水稻插秧机机械改进方面的进展,进... 水稻生产中确保苗全、苗齐、苗壮是获得高产的关键措施,现有的机插秧技术却存在漏秧、伤秧和苗不齐等诸多问题。在梳理水稻插秧机发展历史的基础上,通过对机插秧影响因素的分析,综述了育秧的改进措施及水稻插秧机机械改进方面的进展,进一步提出未来育秧措施与插秧机的发展方向。 展开更多
关键词 水稻 插秧机 育秧 机械化
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侧深施肥插秧机施肥量对水稻栽培的影响 被引量：23
17
作者 赵立军 颜珊珊 +4 位作者 王宇杰 张志鹏 张玉鑫 陈昌峰 许春林 《农机化研究》 北大核心 2019年第10期192-197,共6页
为生产满足人们对稻米的需求,应合理使用化肥,归还土壤养分,提高土壤供肥能力的作用,因此试验研究了侧深施肥插秧机的施肥量对水稻栽培的影响。试验于2016年在黑龙江东北农业大学阿城试验示范基地进行,以龙粳46为试验品种,试验处理共分... 为生产满足人们对稻米的需求,应合理使用化肥,归还土壤养分,提高土壤供肥能力的作用,因此试验研究了侧深施肥插秧机的施肥量对水稻栽培的影响。试验于2016年在黑龙江东北农业大学阿城试验示范基地进行,以龙粳46为试验品种,试验处理共分为常量侧深施肥、减10%侧深施肥、减20%侧深施肥、减30%侧深施肥和全量侧深施肥5个水平,以常规施肥为对照进行试验,探讨了水稻侧深平衡施肥技术对水稻生长特性、光合作用、产量和水稻品质的影响。研究结果可为实现水稻合理施肥、提高水稻产量、保障粮食的安全生产及节本增效提供科学依据和技术支持。 展开更多
关键词 水稻 插秧机 侧深施肥 栽培
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插秧机行驶速度变论域自适应模糊PID控制 被引量：22
18
作者 郭娜 胡静涛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期245-251,共7页
农机行驶速度控制是精细农业中导航控制和变量作业控制系统的重要组成部分。农机在田间行驶过程中状态多变且环境恶劣,对行驶速度控制算法的自适应能力要求较高。在分析农机变速机构的基础上设计了插秧机行驶速度控制系统,将变论域方法... 农机行驶速度控制是精细农业中导航控制和变量作业控制系统的重要组成部分。农机在田间行驶过程中状态多变且环境恶劣,对行驶速度控制算法的自适应能力要求较高。在分析农机变速机构的基础上设计了插秧机行驶速度控制系统,将变论域方法引入模糊PID控制器设计中,提高了控制算法的适应性,并以高速乘坐式插秧机为试验平台进行了控制算法的水泥道路试验验证。试验结果表明,所提出的控制算法对插秧机行驶速度控制是可行的,插秧机行驶速度平均误差小于0.02 m/s,与PID控制算法相比,调节时间更短,超调量较小,并且具有更好的自适应能力。 展开更多
关键词 插秧机 行驶速度 变论域 模糊PID 自适应
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遥控插秧机自动转向系统设计与试验 被引量：21
19
作者 任文涛 迟德霞 +3 位作者 刘金波 魏东宇 于潇泽 车庄 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期175-179,共5页
以久保田NSD8型插秧机为研究平台,在保证现有转向机构可用性的前提下,设计了一种遥控自动转向系统。该系统主要由转向执行机构、单片机控制单元、遥控发送接收装置、角度传感器、步进电动机等部分组成,可实现插秧机转向的遥控自动控制... 以久保田NSD8型插秧机为研究平台,在保证现有转向机构可用性的前提下,设计了一种遥控自动转向系统。该系统主要由转向执行机构、单片机控制单元、遥控发送接收装置、角度传感器、步进电动机等部分组成,可实现插秧机转向的遥控自动控制。利用该系统进行了遥控插秧机自动转向性能测试试验,通过检测系统获得的试验数据以系统识别的方法获得执行系统的传递函数,并分析了系统性能,分析表明该自动转向系统可实现插秧机整机遥控操作。同时分别进行了180°和90°平地转向试验,试验表明自动转向系统可以实现预定田间工作轨迹转向操作过程。 展开更多
关键词 插秧机 遥控 自动转向 设计
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基于VB的旋转式分插机构运动干涉判别方法 被引量：19
20
作者 李革 陈孝明 +2 位作者 俞高红 朱建平 赵匀 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期44-47,共4页
在分析研究旋转式分插机构运动学模型的基础上,借助VB系统的特点和可视化功能,提出了判别该机构运动干涉的人机交互判别法和基于VB的机构运动干涉快速判别法。前者使得判别过程可视化,以便用户对复杂机构运动进行直观的判别;后者借助VB... 在分析研究旋转式分插机构运动学模型的基础上,借助VB系统的特点和可视化功能,提出了判别该机构运动干涉的人机交互判别法和基于VB的机构运动干涉快速判别法。前者使得判别过程可视化,以便用户对复杂机构运动进行直观的判别;后者借助VB平台,完全由计算机自动实时判别机构的干涉情况。 展开更多
关键词 插秧机 分插机构 旋转式 运动干涉 判别方法
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