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大田無人化智慧農場(精)/智慧農業關鍵技術集成與應用系列叢書

  • 作者:編者:羅錫文//胡煉|責編:劉聰//石華//蔡恩嘉|總主編:羅錫文//趙春江//李道亮//何勇
  • 出版社:中國農業大學
  • ISBN:9787565534096
  • 出版日期:2024/12/01
  • 裝幀:精裝
  • 頁數:358
人民幣:RMB 158 元      售價:
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內容大鋼
    無人化智慧農場是智慧農業的主要實現方式,是一個多學科交叉的應用領域,涉及農業工程、車輛工程、控制工程、電腦科學與技術、機器人工程等,並融合了自動駕駛、機器視覺、深度學習、遙感信息和農機-農藝融合等前沿技術。
    本書的作者為高校從事智慧農業方向的教師、科研人員和研究生,依托「無人化智慧農場」團隊的教研與推廣實踐,全面詳細地介紹了大田無人化智慧農場的技術體系,內容涵蓋了從農場規劃建設至運行維護所涉及的各個環節,重點闡述支撐農場高效生產的智能農機裝備的相關理論與方法,特別是線控底盤、衛星定位、路徑規劃、導航控制、自動避障和多機協同等。本書適合作為現代農業研究人員和應用技術人員的參考資料,也可作為農業工程、智慧農業和車輛工程等相關專業研究生、本科生和專科生的學習資料。

作者介紹
編者:羅錫文//胡煉|責編:劉聰//石華//蔡恩嘉|總主編:羅錫文//趙春江//李道亮//何勇

目錄
第1章  緒論
  1.1  農業機械化發展階段概述
    1.1.1  1.0原始生產階段
    1.1.2  2.0傳統生產階段
    1.1.3  3.0機械化生產階段
    1.1.4  4.0智慧化生產階段
  1.2  大田無人化智慧農場的發展需求
    1.2.1  可大幅提高農業生產的三率
    1.2.2  是解決「誰來種地」和「怎樣種地」的有效途徑
  參考文獻
第2章  大田無人化智慧農場概述
  2.1  大田無人化智慧農場的概念
  2.2  大田無人化智慧農場的系統架構
  2.3  大田無人化智慧農場的關鍵技術
    2.3.1  數字化感知
    2.3.2  智能化決策
    2.3.3  精準化作業
    2.3.4  智慧化管理
  參考文獻
第3章  大田無人化智慧農場基礎設施
  3.1  大田無人化智慧農場整體規劃
  3.2  農場倉儲設施建設
    3.2.1  農機機庫
    3.2.2  糧倉與物料倉庫
  3.3  大田無人化智慧農場的農田建設
    3.3.1  規模化
    3.3.2  宜機化
    3.3.3  田間道路
    3.3.4  農田標準化改造模式
  3.4  田間智能設施建設
    3.4.1  灌排設施
    3.4.2  電力設施
    3.4.3  感測器設施
  3.5  農田建設案例
  參考文獻
第4章  大田作業農機構造基礎
  4.1  大田作業農機概述
  4.2  農機轉向系統
    4.2.1  前輪轉向
    4.2.2  後輪轉向
    4.2.3  四輪轉向
    4.2.4  折腰轉向
    4.2.5  差速轉向
  4.3  農機動力與機具連接
    4.3.1  電控液壓三點懸掛系統
    4.3.2  快速掛接結構
    4.3.3  PTO動力輸出
    4.3.4  液壓輸出閥組
  4.4  匯流排技術
    4.4.1  SAE J

    4.4.2  ISO
    4.4.3  ISOBUS
  4.5  底盤線控技術
    4.5.1  概念
    4.5.2  線控底盤中的典型技術
  參考文獻
第5章  數字化感知關鍵技術
  5.1  作業環境信息感知
    5.1.1  高精度地圖
    5.1.2  水、溫度、氣象
    5.1.3  土壤
    5.1.4  水田硬底層感知
  5.2  作業對象信息感知
    5.2.1  作物長勢
    5.2.2  病蟲害
    5.2.3  處方圖
  5.3  作業機械信息感知
    5.3.1  農機機械的性能參數
    5.3.2  感測器選用與測量方法
    5.3.3  數據處理方法
    5.3.4  三種典型農機的性能參數監測與數據處理
  參考文獻
第6章  農機無人駕駛路徑規劃關鍵技術
  6.1  運移路徑規劃
    6.1.1  基於路網的雙向Dijkstra運移路徑規劃演算法
    6.1.2  運移路徑實例
  6.2  不同形狀地塊的作業路徑規劃
    6.2.1  輪廓形狀的描述指標
    6.2.2  作業路徑規劃
  6.3  農機轉彎路徑規劃方式
    6.3.1  弓形、半圓形、魚尾形轉彎演算法
    6.3.2  「Ω」形和「M」形轉彎演算法
    6.3.3  螺旋式轉彎演算法
  6.4  全覆蓋作業路徑規劃
    6.4.1  耕作環節路徑規劃
    6.4.2  種植環節路徑規劃
    6.4.3  管理環節路徑規劃
    6.4.4  收穫環節路徑規劃
    6.4.5  開邊/封圈路徑規劃
    6.4.6  多約束全覆蓋路徑規劃
  6.5  避障路徑規劃
    6.5.1  直接構造法
    6.5.2  樣條曲線
  6.6  智能路徑規劃演算法
    6.6.1  智能全局路徑規劃
    6.6.2  智能局部路徑規劃
  參考文獻
第7章  農機無人駕駛控制關鍵技術
  7.1  定位技術
    7.1.1  全球衛星導航系統

    7.1.2  多感測器融合定位技術
    7.1.3  單天線GNSS/INS組合導航
  7.2  農機無人駕駛坐標系統
    7.2.1  參考坐標系建立
    7.2.2  坐標系轉換
  7.3  導航控制技術
    7.3.1  農機運動的數學模型
    7.3.2  農機轉向控制
    7.3.3  路徑跟蹤控制
  參考文獻
第8章  精準作業關鍵技術
  8.1  精準耕整
    8.1.1  耕深監測與自動控制
    8.1.2  動力自適應匹配
    8.1.3  精準平整
  8.2  精準種植
    8.2.1  水稻育秧播種(密植、缽苗、毯氈苗)
    8.2.2  精量直播
  8.3  精準管理
    8.3.1  水管理
    8.3.2  肥管理
    8.3.3  葯管理
    8.3.4  雜草管理
  8.4  精準收穫
    8.4.1  精準對行
    8.4.2  喂入量估計
    8.4.3  自動卸糧
    8.4.4  智能測產
  參考文獻
第9章  協同作業關鍵技術
  9.1  主從協同作業關鍵技術
    9.1.1  等待模式
    9.1.2  跟隨模式
  9.2  多機協同作業關鍵技術
    9.2.1  地面農機群體協同作業
    9.2.2  多機協同作業
  9.3  人機協同作業關鍵技術
    9.3.1  人機協同作業技術概述
    9.3.2  無人和人工駕駛農機協同作業區域的劃分
  9.4  不同生產環節協同關鍵技術
    9.4.1  再生稻種收同軌協同作業
    9.4.2  甘蔗收穫機對行收穫
  參考文獻
第10章  智慧化管理關鍵技術
  10.1  信息傳輸
    10.1.1  物聯網
    10.1.2  4G/5G
  10.2  作物生長管理
  10.3  智能農機管理
  10.4  農場管理

    10.4.1  農事管理:全程精細化與智能化
    10.4.2  農資管理:精準化與綠色化
    10.4.3  經營管理:節本增效與可持續發展
  10.5  無人農機管控平台
    10.5.1  無人農機管控平台概述
    10.5.2  無人農機管控平台的架構設計
    10.5.3  相關案例
  參考文獻
第11章  大田無人化智慧農場安全技術
  11.1  大田無人化智慧農場安全概述
  11.2  大田無人化智慧農場安全技術
    11.2.1  避障路徑規劃
    11.2.2  主動感知
    11.2.3  車路協同
    11.2.4  碰撞接觸
    11.2.5  急停避障
    11.2.6  信息安全
  11.3  安全系統設計
    11.3.1  安全系統功能設計
    11.3.2  安全功能冗余設計
    11.3.3  安全規範
  參考文獻
第12章  大田無人化智慧農場應用
  12.1  英國哈珀·亞當斯大麥無人化智慧農場實踐(Hands Free Hectare project)
  12.2  廣東增城水稻無人化智慧農場
    12.2.1  項目背景
    12.2.2  無人化精準平整
    12.2.3  建設成效
  12.3  湖南大通湖再生稻無人化智慧農場
    12.3.1  項目背景
    12.3.2  無人化作業
    12.3.3  建設成效
  12.4  上海聯適水稻無人化智慧農場
    12.4.1  項目背景
    12.4.2  無人化作業
    12.4.3  建設成效
  12.5  安徽中科智能感知無人化智慧農場
    12.5.1  項目背景
    12.5.2  無人化作業
    12.5.3  建設成效
  12.6  黑龍江七星大田無人化智慧農場
    12.6.1  項目背景
    12.6.2  無人化作業
    12.6.3  建設成效
  12.7  河北趙縣小麥無人化智慧農場
    12.7.1  項目背景
    12.7.2  無人化作業
    12.7.3  建設成效
第13章  發展與展望
  13.1  發展機遇與挑戰

    13.1.1  發展機遇
    13.1.2  面臨挑戰
  13.2  發展趨勢展望
    13.2.1  關鍵技術創新發展
    13.2.2  應用規模和場景不斷拓展
    13.2.3  產業體系逐步完善

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