團隊簡介:團隊面向國家戰(zhàn)略需求和廣西丘陵山區(qū)農業(yè)機械化的發(fā)展需求,在甘蔗全程生產機械、木薯收獲機械和水稻種植機械等方面,運用先進的設計理論和方法,開展科學研究,解決了一系列關鍵技術和基礎性理論難題,并自主研制了立式超深旋耕(粉壟)機、甘蔗種植機、木薯收獲機和水稻直播機等樣機。共主持科研項目40項,其中,國家基金6項,省部級項目25項。發(fā)表SCI、EI論文42篇,獲發(fā)明專利授權21項。
學術帶頭人:楊望,工學博士,副教授,中國農業(yè)大學訪問學者(導師:李洪文教授)。現為中國農業(yè)工程學會教育委員會委員,中國農業(yè)機械學會丘陵山區(qū)農林機械分會委員,中國農業(yè)機械學會青年工作委員會委員,中國熱帶作物學會機械專業(yè)委員會委員,熱帶亞熱帶作物機械化創(chuàng)新聯盟理事。主要從事立式超深旋耕(粉壟)、甘蔗、木薯、水稻亞熱帶智能農機裝備和農業(yè)機器人研發(fā)。主持和主要參加科研項目21項,其中,主持國家自然科學基金項目2項,首個廣西農機國際合作重大專項1項,省級項目5項,參加國家自然科學基金項目2項。第一/通訊作者發(fā)表SCI/EI論文25篇。獲得省級鑒定成果1項,獲得發(fā)明專利6項,實用新型專利5項。
聯系電話:13557210593
主要成員:黃亦其(博士,副教授)
陸靜平(博士,副教授)
陸志恒(博士,助理教授)
張彪(博士,助理教授)
鄭賢(碩士,工程師)
潘明章(博士,教授)
研究方向:
1、甘蔗全程生產機械
(1)立式超深旋耕(粉壟)機械
針對目前立式超深旋耕,土壤的破碎程度在高度方向分布不合理,土塊呈上大、下小分布,且作業(yè)功耗大,機械振動大的主要問題,團隊與廣西五豐從2015年開始合作,開創(chuàng)性對立式超深旋耕刀具進行了一系列的減阻優(yōu)化研究,發(fā)表了國際首篇立式超深旋耕機的英文論文,全面詳細闡明了立式超深旋耕刀具作業(yè)機理,為刀具的優(yōu)化奠定了關鍵的基礎。相關研究獲得國家自然科學基金項目和廣西自然基金項目連續(xù)支持。
立式超深旋耕機(2021)
立式超深旋耕作業(yè)仿真
2023年,團隊獨立研制出適合我國蔗田的小型低阻立式超深旋耕機,作業(yè)深度40cm時,新型刀具單位幅寬作業(yè)阻力比五豐的減少18%,且還在持續(xù)優(yōu)化。
立式超深旋耕機(2023,獨立研發(fā))
領導專家現場觀摩立式超深旋耕機作業(yè)
國家媒體報道
(2)種植機械
依托廣西自然科學基金項目支持,為降低甘蔗切割傷芽率,提高種植精準度,和不同芽種種植機械化技術或包衣機械化種植技術服務,完成了廣西主要的三種不同糖料蔗的莖節(jié)圖像采集,建立甘蔗-輸送裝置-切割器-攝像頭位置關系模型,提出甘蔗莖節(jié)圖像的特征與識別莖節(jié)的標準特征判斷運算方法,采用Radon函數提取甘蔗莖節(jié)邊緣直線,得到甘蔗莖節(jié)在圖片上的直線像素位置的分布規(guī)律。
甘蔗切種莖節(jié)識別
針對目前種植機排種不均勻和傷芽率高的瓶頸問題,從2016年起,對種植機關鍵部件排種器進行了創(chuàng)新設計并創(chuàng)制了3代雙芽蔗段排種器,可實現2.5根蔗段/秒,1-2根蔗段/次的高速勻量排種。
第一代排種器 第二代排種器 第三代排種器
(3)收獲機械
從1998年起,依托國家自然科學基金和廣西自然科學基金項目連續(xù)支持,針對甘蔗收獲機切割質量較低和含雜率較高的問題,與廣西農機研究院進行了長期合作研究,研究了切割器復雜作業(yè)機理和除雜機理,同時對甘蔗切割和除雜系統(tǒng)進行了優(yōu)化。
甘蔗收獲切割仿真
甘蔗除雜系統(tǒng)作業(yè)仿真
近年來,開展了分步式甘蔗收獲成套裝備研制,現已完成國家自然科學基金項目和廣西基金項目2項,在研廣西重點研發(fā)計劃項目1項。成果應用于拉力式甘蔗剝葉機的研發(fā),計劃2024—2025榨季在柳州建立10個應用示范基地。
分步式甘蔗除雜裝置
2、仿生智能挖拔式木薯收獲機
2009年以來,依托國家基金項目、廣西科技重大專項(東盟國際合作項目)和廣西科技廳重點實驗室項目支持,以廣西有代表性的木薯生長狀況為對象,圍繞丘陵地區(qū)木薯仿生收獲機械設計理論,開創(chuàng)性開展了一系列的研究工作,發(fā)表論文24篇,SCI/EI收錄14篇,獲5項發(fā)明專利,并研制了4代收獲機樣機。形成了一種全新的木薯收獲機械設計理論。
人收獲拔起木薯(高速攝像)
人拔起木薯速度
仿生拔起機構拔起木薯仿真
第4代仿生智能挖拔式收獲機
走出國門:研發(fā)的木薯機械在東盟國家推廣應用
3、電磁振動式水稻種植機械
針對水稻種植機械排種排秧不均勻和傷種高的問題,開展了一系列的電磁振動式水稻種植機械研究工作,研制出了水稻電磁振動環(huán)型播種機(1993年)(國際首創(chuàng))、8行水稻電磁振動直播機(1998年)(全國農機學界知名,并在廣西南部進行了一定面積的推廣應用)、電磁振動水稻擺秧機(2000年)和電磁振動水稻田間拌漿育秧播種機(2013年)(國內領先)。
田間拌漿育秧播種機
電磁振動排種器排種仿真
近年主要研究成果:
1)楊望等.Simulation of forces acting on the cutter blade surfaces and root system of sugarcane using FEM and SPH coupled method[J].Computers and Electronics in Agriculture,2021.( SCI收錄)
2)楊望等.Numerical simulation of spiral cutter-soil interaction in deep vertical rotary tillage[J].Agriculture,2023.( SCI收錄)
3)楊望等.Embedded field stalk detection algorithm for digging–pulling cassava harvester intelligent clamping and pulling device[J].Agriculture,2023.( SCI收錄)
4)楊望等.Effect of root-soil parameters on the lodging resistance of sugarcane(Saccharum officinarum L.)[J].Applied Ecology and Environmental Research,2020.( SCI收錄)
5)楊望等.Numerical simulation of an experienced farmer lifting tubers of cassava for designing a bionic harvester[J]. CMES-computer modeling in engineering & sciences,2015.(SCI收錄)
6)楊望等.Optimized tuber-lifting velocity model (TLVM) for cassava harvester design[J].Advances in Mechanical Engineering,2018.(SCI收錄)
7)黃亦其等. Evaluating Data Augmentation Effects on the Recognition of Sugarcane Leaf Spot[J].Agriculture,2023.( SCI收錄)
8)黃亦其等. Rresearch on sugarcane seed-bud location based on anisotropic scaling transformation[J]. Applied engineering in agriculture,2022.( SCI收錄)
9)黃亦其等. Hyperspectral Imaging for Identification of an Invasive Plant Mikania micrantha Kunth[J]. Frontiers in plant science,2021.( SCI收錄)
10)黃亦其等. UAV and a deep convolutional neural network for monitoring invasive alien[J]. Computers and electronics in agriculture,2020.( SCI收錄)
11)陸志恒等. UAV and a deep convolutional neural network for monitoring invasive alien[J]. Computers and electronics in agriculture,2020.( SCI收錄)
12)陸志恒等. Automatic teat detection for rotary milking system based on deep learning algorithms[J]. Computers and electronics in agriculture,2021.( SCI收錄)
13)張彪等. Design andexperiment ofprofilingfurrow-ridgeterrain bycaneleaf-chopping andreturningmachine[J]. Agriculture,2024.( SCI收錄)
14)張彪等. A DEM-MBD based method for regulating transfer flux in the supply and discharge of cane seed particles[J].Computers and electronics in agriculture,2024.( SCI收錄)
15)黃亦其等.基于光譜分析的甘蔗葉片早期輪斑病與銹病識別[J].農業(yè)機械學報,2023.(EI收錄)
16)黃亦其等. Gradient-based method for the identification of multi-nodes in sugarcane[J]. Information Processing in Agriculture,2020.( EI收錄)
17)楊望等.種植于紅粘土的木薯塊根挖掘作業(yè)數值模擬[J].機械工程學報,2013.(EI收錄)
18)楊望等.基于改進蜘蛛群集算法的木薯收獲機塊根拔起速度優(yōu)化[J].農業(yè)工程學報,2018.(EI收錄)
19)楊望等.木薯收獲機土薯抖動分離裝置性能仿真及試驗[J].農業(yè)工程學報,2017.(EI收錄)
20)楊望等.木薯塊根拔起力的力學模型和數學模型分析[J].農業(yè)工程學報,2011.(EI收錄)
21)楊望等.入土切割對甘蔗切割過程影響的仿真試驗[J].農業(yè)工程學報,2011.(EI收錄)
22)黃亦其等.基于Bayes決策的甘蔗種芽完好性檢測與試驗[J].農業(yè)工程學報,2016.(EI收錄)
23)黃亦其等.基于感應計數的甘蔗種切割防傷芽系統(tǒng)的設計與試驗[J].農業(yè)工程學報,2015.(EI收錄)
24)楊堅等.電磁振動式拌漿育秧水稻芽種播種機優(yōu)化試驗[J].農業(yè)工程學報,2012. (EI收錄)
科研項目:
1)國家自然科學基金項目:蔗蔸田超深旋耕部件作業(yè)機理及優(yōu)化研究,2022-2025.
2)國家自然科學基金聯合重點項目:面向復雜丘陵地貌的小型化甘蔗收獲機自主作業(yè)與協(xié)同優(yōu)化控制研究,2024-2027.
3)國家自然科學基金項目:面向甘蔗植物學特征多樣性的仿生剝葉方法及其機理研究,2020-2023.
4)國家自然科學基金項目:基于數值模擬的甘蔗倒伏動力學機理研究及影響因素綜合優(yōu)化,2016-2019.
5)國家自然科學基金項目:木薯收獲機械多元耦合仿生塊根拔起系統(tǒng)設計方法,2014-2017.
6)國家自然科學基金項目:丘陵地區(qū)木薯塊根收獲機械基礎理論與設計方法,2011-2014.
7)廣西科技重大專項(國際合作項目):木薯生產全程機械化技術在老撾轉移示范,2023-2026.
8)廣西重點研發(fā)項目:智慧農機動力域控制系統(tǒng)關鍵技術開發(fā)及應用,2021-2023.
9)廣西科技攻關項目:用于高速插秧的田間芽種精密播種機,2011-2013.
10)廣西自然科學基金項目:雙螺旋葉片粉壟工作部件的作業(yè)機理及優(yōu)化研究,2023-2026.
11)廣西自然科學基金項目:基于主動深度學習的切割甘蔗宿根破頭損傷識別模型構建與智能監(jiān)測,2021-2024.
12)廣西自然科學基金項目:基于生物形態(tài)特征的甘蔗徑向剝葉方法及其機理研究,2019-2021.
13)廣西自然科學基金項目:蔗田粉壟機械關鍵作業(yè)部件作業(yè)機理及優(yōu)化,2018-2021.
14)廣西自然科學基金項目:雙目視覺的甘蔗種植切割防傷芽視覺識別與定位系統(tǒng)研究,2014-2017.
15)廣西自然科學基金項目:甘蔗倒伏力學機理及調控方法研究,2014-2017.
16)廣西創(chuàng)新驅動發(fā)展專項:甘蔗農機農藝融合規(guī)模化生產技術示范,2017-2020.
17)廣西科技基地和人才專項:中國荷斯坦奶牛乳頭識別定位與自動套杯關鍵技術研究,2023-2026.