作者： 庞国友;高自成;李立君;赵凯杰;王晓晨

期刊： 西北林学院学报,2019年34(4):268-272 ISSN：1001-7461

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙,410004;[李立君; 王晓晨; 高自成; 庞国友; 赵凯杰] 中南林业科技大学

关键词： 油茶果;机械臂;SA-PSO算法;参数优化

摘要： 当前油茶果的采摘方式为人工采摘,采摘方式落后,采摘效率低,导致生产成本高,严重制约油茶产业的健康发展。为解决这一问题,实现油茶果机械化和自动化采摘,设计了一款振动式油茶果采摘机。油茶果采摘机工作过程中采摘机械臂的结构尺寸将会限制其工作的范围。为确保采摘机能高效率的采摘油茶果,对采摘机械臂进行参数优化,寻找最优参数。结合实地考察的结果,确定优化设计的变量为举升液压缸行程S_j、伸缩液压缸行程S_s、俯仰液压缸行程S_f,建立目标函数,确定约束条件。基于SA-PSO算法,对油茶果采摘机械臂进行结构参数优化,得到最优参数解:举升液压缸行程为S_j=154 mm,伸缩液压缸行程为S_s=320 mm,俯仰液压缸形成为S_f=166 mm,为采摘机的优化设计了提供了理论数据支持。

语种： 中文

作者： 李艳萍;李立君;欧阳益斌;庞国友

期刊： 林业工程学报,2019年4(4):113-119 ISSN：2096-1359

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,长沙,410004;[李艳萍; 李立君; 庞国友; 欧阳益斌] 中南林业科技大学

关键词： 油茶抚育机;抚育机;爬坡性能;动力学仿真;设计

摘要： 为了提高油茶林地的耕整管护水平,专门设计研制了一款适合南方丘陵地区使用的油茶抚育机。首先,介绍了油茶抚育机整体结构和相关参数;构建油茶抚育机爬坡运动学方程,并对爬坡过程的稳定性进行分析;基于RecurDyn动力学仿真软件搭建油茶抚育机的多体运动学模型,同时基于贝氏理论建立爬坡仿真的坡面,坡面坡度设定为30°;开展油茶林地软地面工况下的爬坡运动学仿真。结合设计参数及仿真试验结果研制一台油茶抚育机样机,选择油茶抚育机重心高度和行驶速度为试验因素,进行油茶抚育机样机实地爬坡性能正交试验。结果表明:重心高度对油茶抚育机爬坡过程稳定性影响大,行驶速度的影响小。从实地试验数据可知,当油茶抚育机重心位置为420 mm,爬坡速度为1.5 m/s时,油茶抚育机爬坡过程最稳定,其俯仰角的平均值为18.7°。与同一条件下的仿真试验的结果相比,实地试验与仿真试验的吻合程度为93.1%,两者基本吻合,验证了油茶抚育机动力学模型的可行性。试验证明,所设计的油茶抚育机满足爬坡性能要求。

语种： 中文

作者： 罗义;高自成;李立君;周方思;王远嵩;...

期刊： 机床与液压,2019年47(8):42-47 ISSN：1001-3881

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙,410004;[周方思; 王远嵩; 李立君; 高自成; 欧阳益斌; 罗义] 中南林业科技大学

关键词： 高速铣削;直驱式数控转台;结构设计;静态特性;有限元分析

摘要： 直驱式数控转台主轴对提升加工效率和精度、提高产品质量有着重要意义。对自主开发的MST210直驱式数控转台的原理和结构进行分析,建立直驱式数控转台的高速铣削模型。基于机械设计、材料力学、理论力学的分析方法及理论,根据主轴上的3个零件材料和受力形式的不同,采用对应的强度理论对其强度和刚度进行计算与校核,并用有限元分析来进行验算与比对。在主轴理论分析与仿真结果对比中,应力吻合度达92%,变形吻合度达85.7%,故转台主轴满足强度、刚度要求。

语种： 中文

作者： 张习之;李立君

期刊： 林业工程学报,2019年4(3):118-124 ISSN：2096-1359

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,长沙,410004;[李立君; 张习之] 中南林业科技大学

关键词： 油茶果;图像识别;深度学习;卷积神经网络;自编码机

摘要： 为进一步提高油茶果识别的速度与精度,提出一种基于改进卷积自编码机神经网络的油茶果图像识别方法。该方法以非对称分解卷积核提高训练速度,以输出端重构输入端的直连训练方式减少信息损失;利用改进的自编码机训练不同颜色通道的图像,随后在共享层中利用金字塔池化算法融合高阶特征,利用softmax算法构建分类器。结合selective-search算法生成候选区域,并对其进行筛选,利用训练好的网络设计油茶果果实图像检测器验证算法的实用性。改进算法100次迭代所需时间为166 s,平均识别准确率为90.4%;改进模型收敛性能较好,学习能力强,经过10次迭代之后即可达到85%的识别准确率,在样本数目为200的小数据集上可达到82%的识别准确率;同时,检测器的搭建验证了算法的有效性,在2 s内即可实现对单张实际图像上目标区域的检测,总体识别精度为87%,使得算法具有一定的实时检测能力。试验结果证明,改进后的算法具有较高的识别准确率与学习能力,以及一定的实用性,可为油茶果图像识别提供参考。

语种： 中文

作者： 李立君;刘涛;高自成;廖凯;李禹卓;...

期刊： 农业工程学报,2019年35(8):75-82 ISSN：1002-6819

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,长沙,410000;[廖凯; 李禹卓; 李立君; 刘涛; 高自成; 许世斌] 中南林业科技大学

关键词： 机器人;收获机;运动学;旋量理论;逆运动学;Paden-Kahan子问题;混联机械臂;林果采摘

摘要： 针对传统Paden-Kahan子问题求解机械臂运动学逆解时需确定关节轴线交点坐标的问题,对该子问题进行改进。利用末端执行器位姿信息获取轴线交点坐标,建立物体坐标与末端执行器期望位姿的映射关系,结合子问题求解6自由度林果采摘机械臂运动学逆解;根据主动关节变量取值范围分析所求逆解的可行性,得到可行封闭解,提高机械臂控制速度、稳定性和准确性。在实验室环境下利用所提出的算法求解10组工作目标位置信息对应的关节值,结果表明,所求逆解能使林果采摘机械臂到达正确位姿,末端执行器最大位置误差不超过夹持器最大开度的3.30%,最大姿态误差不超过1?,满足采摘要求。该算法为机械臂快速、稳定及精确地控制提供技术依据。

语种： 中文

作者： 胡磊;廖凯;李立君;高自成;柳建安;...

期刊： 材料热处理学报,2019年40(4):150-157 ISSN：1009-6264

通讯作者： Liao, K.

作者机构： [李立君; 柳建安; 高自成; 廖凯; 胡磊] School of Mechanical and Electronic Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China;[龚海] School of Mechanical and Electronic Engineering, Central South University, Changsha, 410083, China

通讯机构： [Liao, K.] S;School of Mechanical and Electronic Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, China

关键词： 铝合金;喷丸;预测函数;表面应力;硬度

摘要： 研究了喷丸强化工艺对7075铝合金工件表面性能的影响,获得了材料表面应力、硬度特征和喷丸工艺参数之间的对应关系。通过Box-Behnken design(BBD)方法设计喷丸实验,研究了颗粒尺寸、空气压力、喷丸时间和距离等4个喷丸工艺参数对试样表面性能的影响,采用X射线衍射分析仪与表面显微硬度仪分析了试样表面硬度与应力的分布规律。在对喷丸处理数据进行归纳分析后,构建了喷丸工艺下表面应力与硬度的预测函数,该函数在给定的预期应力与硬度值前提下,可获得喷丸工艺参数组,以此进行实验和计算结果对比,并最后验证预测函数的可靠性。预测函数与实验结果对比表明:在给定一个预期-304 MPa表面应力时,函数给出了10组工艺参数,挑选出硬度期望值为211 HV0.5的那组工艺确定为目标工艺参数组,照此喷丸实验后,对3组试样的应力和硬度进行测量显示,实验与期望值偏差小于6%,说明函数预测与实验结果一致性较好。

语种： 中文

作者： 廖凯;张立强;李立君;闵淑辉;胡劲松

期刊： 高教学刊,2019年(2):28-30 ISSN：2096-000X

作者机构： 中南林业科技大学 机电工程学院,湖南 长沙,410004;[张立强; 廖凯; 胡劲松; 李立君; 闵淑辉] 中南林业科技大学

关键词： 团队培育;实践;创新;工程训练

摘要： 团队的培育类似于精英教育,不再是大众化的教育模式。其人员选拔,项目布置,能力要求,任务考核,指导教师都对团队有着严格的要求和目标考核制度。学员在团队中根据各自的特点进行分工协作,自由发挥,教师从旁协助,让学生受到了实践创新和工程素养要求等各方面的锻炼。从一个团队两个小组的培育结果来看,每个人的特点得到充分的发挥,并取得了丰硕的成果,从专利申报、学科竞赛、论文撰写三个方面得到了训练,每个成员都已经基本具备了社会工程实践的能力。

语种： 中文

作者： 周健;纪冬冬;李立君

期刊： 农机化研究,2019年41(5):157-162 ISSN：1003-188X

作者机构： 中南林业科技大学 机电工程学院,长沙,410004

关键词： 深松铲;土壤切削;入土角;减阻

摘要： 为研究不同触土曲面深松铲的减阻效果及不同工作参数对深松铲耕作阻力的影响,设计了5种典型准线的深松铲结构,并通过ANSYS/LS-DYNA软件对深松铲切削土壤过程进行了仿真,对比分析了不同结构深松铲切削土壤时所受到的阻力,选择出减阻性能最好的深松铲结构。以优选的深松铲作为研究对象,对入土角、工作速度及工作深度等因素进行单因素试验,研究上述因素对耕作阻力的影响。试验结果表明:仿生变曲率深松铲的减阻性能最好,其耕作阻力最小（601 N）;入土角为24°时,深松铲耕作阻力最小;耕作阻力随工作速度和工作深度的增加而增大。该文可为深松铲结构的设计以及工作参数的选择提供一定的技术支持。

语种： 中文

作者： 司家勇;李立君;张立强;杜俊鸿;刘朋

期刊： 农业工程与装备,2019年(3):65-68 ISSN：2096-8736

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院;[刘朋; 杜俊鸿] 湖南晓光汽车模具有限公司;[张立强; 司家勇; 李立君] 中南林业科技大学

关键词： 林业类院校;机械工程领域;校企合作;研究生培养模式

摘要： 鉴于湖南省经济发展状况,结合中南林业科技大学和省内企业发展的基本情况,本文选择湖南晓光汽车模具有限公司作为校企合作研究生培养试点企业,提出一种适用于林业高校机械工程方向研究生培养现状的校企联合培养模式,这种模式是结合高校主导和企业主导两种校企联合培养模式的优势与不足提出的一种改良模式,以高校为主导的渐进式联合培养模式,不仅可以帮助生产企业解决产品加工中的技术难题,也可以培养机械工程领域研究生的解决实际问题的能力,构建特色鲜明的林业院校机械工程领域***应用型人才培养模式。

语种： 中文

作者： 罗玉坤;周健;李立君;高自成

期刊： 机床与液压,2018年46(3):33-37 ISSN：1001-3881

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙,410004;[罗玉坤; 李立君; 周健; 高自成] 中南林业科技大学

关键词： Delta机器人;旋量理论;运动学分析

摘要： 研究机器人运动学较为传统的方法为D—H参数法，以4-R（SS）^2并联机器人为研究对象，基于旋量理论，根据指数积公式对该机器人进行正运动学分析，得到机器人的位姿变换矩阵。旋量法只需要建立惯性坐标系S和工具坐标系T，经过每一个关节变量之间的变换，最终可得到其运动学方程。与D-H参数法相比，此方法使运动学模型变得更为简单，并且具有更明确的几何意义。最后对并联机器人进行运动仿真，构建其仿真模型，确定机器人各结构的参数，输入随机关节变量，得到的结果与文中计算的结果进行对比，验证本文方法的准确性。

语种： 中文

作者： 欧阳益斌;李立君;汤刚车;周方思

期刊： 西北林学院学报,2018年33(2):252-256 ISSN：1001-7461

作者机构： [欧阳益斌; 李立君; 汤刚车; 周方思] 中南林业科技大学机电工程学院, 湖南, 长沙, 410004

关键词： 履带式底盘;结构设计;稳定性分析;动力学仿真

摘要： 为了解决果园中作业机具通过性差的问题,设计一款小型抚育机履带底盘,以提高抚育机具在油茶林中的机动性和通过性。结合农用拖拉机稳定性设计的主要参数指标,基于RecurDyn动力学仿真软件建立抚育机履带底盘的多体动力学模型,开展底盘跨沟行驶过程的动力学仿真;结合设计参数及仿真试验结果,研制1台抚育机样机,并进行样机实地性能正交试验。结果表明,履带底盘的仿真试验结果与样机实地试验结果基本吻合,验证了履带底盘动力学模型的正确性;在样机实地性能试验中,抚育机林地直线行驶最高速度为1.5 m/s,当抚育机底盘质心位置横坐标为500 mm,行驶速度0.9 m/s以上时,过沟稳定性较优。

语种： 中文

作者： 汪洋;李立君;高自成;邹宇星

期刊： 计算机仿真,2018年(09):369-372+430 ISSN：1006-9348

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院

关键词： 视觉系统;图像分割;光照不均匀;亮度均匀

摘要： 由于油茶果生长环境的复杂性,油茶果采摘机器人视觉系统获取的图像绝大多数都是光照不均匀的,对于这些光照不均匀的图像,用传统的图像分割方法不能取得满意的效果。针对上述问题,提出了一种亮度均匀化图像分割算法。上述算法对油茶果图像中不同亮度的区域块进行补偿,使得整个油茶果图像的亮度均匀化后再进行分割。仿真结果表明,改进算法对传统分割方法难以处理的光照不均匀的成熟油茶果图像能达到良好的分割效果,为采摘机器人视觉系统的后续处理工作奠定了基础,具有实用价值。

语种： 中文

作者： 廖凯;张立强;李立君;闵淑辉;胡劲松

期刊： 高教学刊,2018年(7):38-40 ISSN：2096-000X

作者机构： 中南林业科技大学 机电工程学院,湖南 长沙,410004;[张立强; 廖凯; 胡劲松; 李立君; 闵淑辉] 中南林业科技大学

关键词： 实践能力;创新基地;教学改革;工程训练

摘要： 高校建立大学生实践创新基地的初衷是为了提高学生实践能力、工程能力和创新能力,运用所学知识逐步培养解决实际工程的技能,建立起对工程的兴趣,以适应社会发展的需要。然而在建设的过程中也遇到了很多实际的问题,其关键点是在保持常态化、连贯性、工程实践教学体系上,还需要加大建设的力度和改革的步伐,这要求在基地的建设上,从上层设计到考核评价,都需要有一套科学稳定的制度保障。

语种： 中文

作者： 贾国海;李立君;高自成;李际平;陈喜龙

期刊： 江苏大学学报(自然科学版),2018年39(6):653-658 ISSN：1671-7775

通讯作者： Li, L.

作者机构： [贾国海; 李立君; 高自成; 李际平; 陈喜龙] 中南林业科技大学机电工程学院, 湖南, 长沙, 410004

通讯机构： College of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, Hunan, China

关键词： 回转燃烧器;生物质颗粒;湍流模型;流动特性;仿真

摘要： 以新型生物质颗粒回转燃烧器为研究对象,采用Pro/E软件对生物质颗粒回转燃烧器内流体进行几何建模,并用Gambit软件对模型应用非结构化网格生成技术划分网格,并进行有限元前处理.在采用k-ε湍流模型的基础上,应用计算流体力学软件Fluent模拟稳定工况下回转燃烧器内流体的流动特性,分析进气速度对回转燃烧器内的压力分布、速度分布以及湍动能分布的影响.结果表明:燃烧器内部的气体压力、速度和湍动能随风机引风速度的增大逐渐增大,风机出口到回转燃烧室之间的气体压力、速度和湍动能较大,在二次风口处达到最大值,回转燃烧室内气体的压力、速度和湍动能分布较为均匀.

语种： 中文

作者： 周飞科;高自成;李立君;王子健

期刊： 计算机仿真,2018年35(7):170-174 ISSN：1006-9348

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院 湖南长沙410004;[周飞科; 李立君; 高自成; 王子健] 中南林业科技大学

关键词： 油茶果;采摘机;负荷应力;执行机构;仿真

摘要： 随着油茶种植的规模化和产业化,实现油茶果机械化和自动化采摘成为急需解决的问题.针对上述现状,设计了油茶果采摘机.油茶果采摘机进行采摘作业时,其采摘执行机构中的关键零部件长期承受较大的周期性负荷.为确保采摘执行机构关键零件的安全性与可靠性,应对其进行力学验证.研究利用Inventor软件建立了采摘执行机构动力学仿真模型并进行了动力学仿真,得到了采摘执行机构的关键零件在振动采摘过程中的受力变化曲线.基于动力学仿真结果,建立了采摘执行机构关键零件有限元分析模型,开展了关键零件有限元分析工作.通过以上研究,发现采摘执行机构关键零件的最大应力均远小于零件材料的屈服极限,安全系数较大.分析结果表明,采摘执行机构关键零件满足安全性和可靠性要求.

语种： 中文

作者： 王子健;高自成;李立君;欧阳益斌;周方思

期刊： 林业工程学报,2018年3(4):118-124 ISSN：2096-1359

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,长沙,410004;[周方思; 李立君; 高自成; 欧阳益斌; 王子健] 中南林业科技大学

关键词： 履带式除草机;山地果园;甩锤式;双轴除草工作头;防缠绕

摘要： 为解决各种山地果园中除草难度大、除草效率低、难以实现机械化等问题,研制高效的新型除草机具有重大意义。为能够更好地适应南方果园的复杂地形,提高除草率,设计的除草机采用履带式行走机构和新型双轴式除草作业头机构;利用Inventor三维软件对除草机整机进行设计建模,并验证整机结构的合理性;对除草机关键零部件除草作业头进行设计,并通过力学分析验证了除草刀的适用性,确定除草作业头的关键性能参数。通过现场试验分析了除草甩刀的转速、甩刀质量以及底盘行走速度对除草机除草效率的影响,通过分析试验数据得出：当行走速度为0.5 m/s、转速为1 600 r/min、甩刀质量为0.347 kg时,除草效率以及防缠绕效果最好,除草率超过80%。该研究结果对后续除草机械的研制设计提供了参考。

语种： 中文

作者： 李翔宇;高自成;李立君

期刊： 计算机仿真,2017年34(12):221-224,317 ISSN：1006-9348

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙,410004

关键词： 夹紧机构;动力学仿真;结构设计;贴插头

摘要： 随着SMT表面贴装技术的发展,电子元件贴装设备贴装精度与工作效率日益提高,然而贴装对象相对单一,贴装设备贴装对象范围的扩展成为了表面贴装行业热点关注的问题之一。针对以上需求,设计了一种平行夹持式贴插作业头,论述了贴插头的工作原理与结构,建立了贴插头夹紧机构动力学模型,开展了动力学仿真工作,利用ADAMS软件对仿真结果进行了验证。通过两种仿真方法的结果对比,验证了所建立动力学模型的正确性、仿真结果的准确性与贴插头夹紧机构的可行性,为后续的动力选型及误差分析提供参考。

语种： 中文

作者： 赵青;李立君

期刊： 高教学刊,2017年(8):142-143 ISSN：2096-000X

作者机构： 中南林业科技大学 机电工程学院,湖南 长沙,410004

关键词： “双一流”;林业高校;机械工程学科

摘要： "双一流"建设方案吹响了新形势下我国高等教育迈向更高水平的冲锋号.林业特色高校,要以学科建设为着力点实现跨越式发展,以中南林业科技大学为例,对机械工程学科的发展规划进行了系统的阐述,提出"4321"的指导思想,为迈入国内一流学科提供了思路.

语种： 中文

作者： 龚中良;郑立章;文韬;李立君;谢洁飞;...

期刊： 中国粮油学报,2017年32(8):123-130 ISSN：1003-0174

通讯作者： Wen, T.

作者机构： 中南林业科技大学机电工程学院, 长沙, 410004;中南林业科技大学机电工程学院, 南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室, 长沙, 410004;中南林业科技大学理学院, 长沙, 410004;[龚中良; 郑立章; 李立君; 谢洁飞] 中南林业科技大学机电工程学院, 长沙, 410004;[文韬] 中南林业科技大学机电工程学院, 南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室, 长沙, 410004

通讯机构： Key Laboratory of Key Technology for South Agricultural Machinery and Equipment, Ministry of Education, Engineering College, South China Agricultural University, Guangzhou, China

关键词： 高光谱技术;预处理;霉变;籼稻;模型;鉴别

摘要： 为解决快速、无损鉴别籼稻霉变程度问题。该文利用高光谱技术采集正常、轻度霉变、中度霉变和重度霉变共4类籼稻样本的光谱数据,经不同预处理后,通过连续投影算法(SPA)提取特征波长,采用多元线性回归判别分析(MLR-DA)建立籼稻霉变程度鉴别模型。同时,通过竞争性自适应重加权算法(CARS)筛选特征变量,采用偏最小二乘法回归判别分析(PLS-DA)建立鉴别模型。研究结果表明,SG-SPA-MLR-DA和RAW-CARS-PLS-DA模型的验证集相关系数均大于0.950。其中,RAW-CARS-PLS-DA模型的预测效果最优,其验证集相关系数R_P为0.969,均方根误差RMSEP为0.269,对未知籼稻样本的总体分类准确率为93.33%。该模型对不同霉变程度籼稻具有较强的鉴别能力,故该方法可为快速、无损鉴别籼稻霉变程度提供技术支持。

语种： 中文

作者： 文韬;郑立章;龚中良;李立君;桑孟祥;...

期刊： 农业工程学报,2017年33(8):251-258 ISSN：1002-6819

通讯作者： Gong, Zhongliang(gzlaa@163.com)

作者机构： [李立君; 桑孟祥; 文韬; 郑立章; 龚中良; 董帅] School of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, 410004, China

通讯机构： School of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, China

关键词： 传感器;检测;优化;仿生嗅觉;吹扫式;传感器阵列;控制参数;性能

摘要： 为研究仿生嗅觉检测装置的检测性能,该文研制了一种吹扫式仿生嗅觉检测装置,选取传感器阵列灵敏度、响应时间和恢复时间作为装置性能指标,分析了传感器加热电压、待检气体湿度以及流量等控制参数对嗅觉检测性能的影响,并进一步验证优化控制参数的仿生嗅觉检测装置对气味检测的可行性和检测性能。试验结果表明:传感器阵列灵敏度随加热电压增大而增大,其响应和恢复时间随加热电压增大而减小,加热电压为5.0 V时,装置性能较佳,其传感器阵列灵敏度分布范围为2.260~4.823,响应和恢复时间分布范围分别为46~53 s、44~70 s;增加气体湿度会使传感器阵列灵敏度减小,同时也会延长响应和恢复时间,气体相对湿度为30%时,装置性能较佳;传感器阵列灵敏度随载气流量的增加先递增后减小,其响应和恢复时间随流量的增加先减小后递增,流量为100 mL/min时,装置性能较佳,其传感器阵列灵敏度分布范围为2.853~7.559,响应和恢复时间分布范围分别为35~50 s、30~50 s;在优化控制参数下,待检气体体积分数范围控制在0.002%~0.020%时,装置检测灵敏度较高,范围为3 577.1~6 700.7;线性特性和重复性较好,决定系数范围为0.901~0.997,变异系数范围为0.832%~9.696%,能满足仿生嗅觉气味检测的要求,可为后续开展仿生嗅觉的应用性研究提供数据参考与技术支撑。

语种： 中文