摘要:小区育种播种机是培育新品种、繁殖良种和对比品种等田间试验所用的专用播种机。本文简述了我国小区育种业发展现状与小区育种机械化发展水平，综述了小区育种播种技术及装备的研发历程，从小区育种的播种特点出发，结合不同作物品种和不同播种农艺要求，阐述现有条播、精播模式下小区育种的播种核心技术和工作原理，归纳了小区育种条播排种和精密排种装备的主要结构形式和作业模式，阐述了国内外供种、排种、开沟、覆土、镇压等装置，以及自动控制、小区定位模式、实时监测与记录等方面的实际应用及前沿先进技术研究进展，分析目前国内外小区育种播种机械的研发现状，列举我国小区育种播种技术及装备有代表性的研发成果，从播种技术优化创新完善、机械加工质量提升、高新技术融合和服务模式创新等方面，结合我国国情提出了我国小区育种播种机械化研究方向。

摘要:针对目前路径规划方法存在的平滑性和效率问题，在JPS算法基础上提出了兼顾平滑性与搜索效率的路径规划方法，并利用多项式进行了轨迹优化。首先，提出2个优化目标对路径序列进行优化处理；然后，对JPS搜索规则进行改进，得到更多有价值的路径，并对每条路径进行平滑处理，再以一定规则进行选择；最后，使用多段高阶多项式对所得路径进行轨迹优化，研究时间分配问题，从而加快迭代效率。通过仿真实验和与其他算法的对比证明了本文方法的可行性和有效性。结果表明，在不同障碍物密度环境下，本文路径规划方法得到了平滑性良好的路径，相对平滑后处理JPS，长度减少了0.48%~1.80%，总转折角减少了16.93%~52.75%，利用余弦函数进行时间分配加快了轨迹优化的迭代效率，通过实验验证得到了良好的效果。

摘要:针对球形果实采摘问题，采用气动多向弯曲柔性驱动器设计了2种规格带有回转腕部功能的多自由度3指采摘柔性手爪。该采摘柔性手爪采用中心对称结构，其柔性手指与驱动器复合一体，在气压下可产生贴合球果表面的弧状变形，3指协同配合运动抓取球果，并通过腕部旋扭分离方式完成采摘。研究了“刚-柔耦合”驱动器的材料和制造工艺，建立了柔性驱动器形变模型，获得了其气压下的形变特性，并进行了相关实验验证。试制了采摘柔性手爪物理样机，研究分析了柔性手爪的工作空间、抓取模式和采摘时的力学性能，并在实验室搭建的采摘平台上进行了多种球果模拟采摘实验。结果表明，该采摘柔性手爪具有3种抓取模式，物形适应性好，抓取柔顺可靠、动作灵活，采摘主动安全、损伤小，适于多种球果的采摘。该柔性手爪采摘球果的尺寸范围为30~130mm，三指交错强力握取球果的最大质量为1.28kg。

摘要:玉米植株的精确空间位置分布信息可为中耕、植保、对行收获等田间精准作业提供数据支撑，是玉米精细化生产的基础。本文提出一种基于卫星定位的玉米高位精播种子着床位置预测方法。基于卫星精准定位播种机组位置，结合播种机结构特点构建播种机组与播种单体相对位置模型，基于EDEM数值模拟和动态仿真，构建高位精播种子着床补偿模型，搭建种子着床位置预测系统，实现了玉米播种环节种子着床位置的精准预测。田间试验表明，作业速度、定位数据更新率对着床位置偏差影响极显著(p＜0.01)，播种株距对着床位置偏差影响显著(p＜0.05)；作业速度对着床位置预测准确率影响显著(p＜0.05)，播种株距、定位数据更新率对着床位置预测准确率影响不显著(p＞0.05)。着床位置偏差随着作业速度的减小、播种株距和定位数据更新率的增大而减小；着床位置预测精确率随作业速度的减小而增大。作业速度、播种株距、定位数据更新率为3km/h、0.4m、10Hz时，着床位置预测最准确，平均着床位置偏差和着床位置预测准确率分别为24.3mm和88.9%。该系统能将玉米高位精播种子着床位置的预测控制在厘米级。

摘要:为了降低旋耕刀耕作时的能耗，本文基于东方蝼蛄前足爪趾轮廓拟合曲线的特征，利用逆向工程技术将东方蝼蛄前足爪趾1、2、3、4的轮廓曲线依次排列于IT245国标旋耕刀的正切刃与回转半径末端边缘，设计了仿生旋耕刀。建立南方粘湿土壤-旋耕刀相互作用仿真模型，分析不同刀轴转速下国标旋耕刀、仿生旋耕刀扭矩和三向阻力的变化规律，结合室内土槽试验分析刀轴扭矩的变化趋势，验证离散元仿真模型的有效性。单刀受力仿真分析表明，仿生旋耕刀与国标旋耕刀的水平阻力、垂直阻力与侧向阻力均随着刀轴转速的增加而逐渐增大。在3种刀轴转速下，除侧向阻力以外，仿生旋耕刀受到的水平阻力与垂直阻力的最大值均比国标旋耕刀小。在刀轴转速150r/min时，仿生旋耕刀较国标旋耕刀水平阻力与垂直阻力的最大值分别降低了9.91%与9.09%；在转速200r/min时，分别降低了5.78%与9.74%；在转速250r/min时，分别降低了4.95%与6.38%。土槽扭矩试验表明，仿生旋耕刀与国标旋耕刀的仿真值与试验值变化趋势相同，且随着刀轴转速的增加扭矩逐渐增大，最大相对误差为13.23%。在3种刀轴转速下，仿生旋耕刀较国标旋耕刀平均扭矩分别降低了10.53%、4.46%、3.49%。本研究可为旋耕刀减阻降耗和耕作能耗分析提供借鉴。

摘要:针对播种机传统机械式离合装置动力切换行程长、接合瞬间冲击载荷大等问题，基于勒洛多边形原理设计了一种机械式离合装置。通过理论分析对该离合装置关键结构进行设计，利用虚拟仿真技术对离合装置动力接合瞬间的冲击载荷与动力切换响应速度进行模拟分析，应用三因素三水平正交试验方法，以播种单体为试验实施载体，以轴向倾角、齿轮半径比和作业速度为试验因素，以动力接合与切断滞后距离为试验评价指标，对影响离合装置作业性能的相关参数进行试验与优化。结果表明，在参数组合为轴向倾角20°、齿轮半径比0.3和作业速度1.5m/s时，动力接合与切断滞后距离分别为1.2、0.6cm。对比验证试验表明，相较于牙嵌式离合装置，优化后的勒洛五边形离合装置在保证播种质量的同时，动力接合与切断滞后距离分别降低82.4%、45.5%。

摘要:针对现有气送式播种机集排器供种装置在油菜种植区域地表坡度变化范围大时供种量稳定性不足等问题，设计了一种采用调节弹簧调节清种毛刷与外切圆弧型孔轮距离，从而控制充种及清种量、实现坡地播种、稳定供种的供种装置。阐述了供种装置的工作原理，确定了外切圆弧型孔曲线方程、主圆弧偏转角及种量调节机构结构参数，分析了种量调节机构与型孔轮间的力学关系。利用智能种植机械测试平台进行了供种装置性能优化试验，以清种毛刷厚度、调节弹簧有效圈数、调节板厚度、主圆弧偏转角为试验因素，采用二次旋转正交组合试验分析各因素对坡度地表供种量稳定性的影响。采用主要目标法确定最佳参数组合为：清种毛刷厚度为13mm、调节弹簧有效圈数为82.5、调节板厚度为7.8mm、主圆弧偏转角为7.7°，固定倾斜-5°～5°相对无倾斜下的供种速率变化率不超过4.29%、供种速率稳定性变异系数不超过0.52%，供种稳定性较优。最优参数组合下的台架验证试验表明，供种速率在摆动-5°～5°相对无倾斜状态的变化率不超过1.6%，供种速率稳定性变异系数不超过0.86%，满足油菜坡地播种供种量稳定性要求。

摘要:为降低多年生苜蓿地改良多用机械松土铲的水平阻力和土壤扰动量，根据食蚁兽爪趾外缘轮廓曲线模型，设计了一种新型仿生松土铲。基于多年生人工苜蓿地土壤特性，利用EDEM软件建立触土部件-土壤相互作用离散元模型，以水平阻力和土壤扰动面积为主要评价指标，在不同作业条件下对仿生松土铲和轻型标准深松铲工作过程进行数值模拟，并进行田间验证试验。结果表明，仿生铲平均减阻率为7.64%，仿真值与实测值误差小于9%。为优化翼铲结构参数，以铲翼倾角和铲翼开角为试验因素，以传感器拉力测量值和沟槽宽度为试验指标，采用响应面分析法（RSM），进行二因素五水平旋转正交组合试验，得到各因素与指标之间的回归数学模型。采用粒子群优化（PSO）算法对回归数学模型进行求解，获取了Pareto最优解集，最终选取传感器拉力测量值为8.679kN、沟槽宽度为144.2mm，此时翼铲倾角为20°、翼铲开角为105.6°。田间验证试验表明，实测值与预测值相对误差小于6%，说明基于RSM和PSO的多目标参数优化方法具有科学性和可行性。

摘要:针对云南山地黏土条件下马铃薯机械化收获分离效果差、明薯率低、伤薯率和破皮率较高等问题，采用多级分离振动、多重缓冲和低位侧铺的方式，设计了一种多级分离缓冲马铃薯收获机。在阐述机具整体结构及工作原理的基础上，通过理论计算确定了挖掘装置、多级分离缓冲装置、主动振动装置等主要关键部件的结构参数；建立抛送分离阶段薯土运动模型，获取微波浪形薯土分离相关技术特征；建立马铃薯筛面滑动模型，对薯块的运动特性进行理论分析，得出薯块顺流、回流的运动规律；分析土块在输送分离过程中的碰撞特性，确定了影响分离破碎效果的因素。以含杂率和土壤覆盖度为试验指标，采用二次旋转正交组合试验设计方法进行了空载试验，并利用高速摄影和三轴姿态传感器实时获取分离筛上土壤的分布状态和运动规律，结果表明，分离筛最佳工作参数组合为：一级分离筛线速度1.42m/s、二级分离筛线速度2.2m/s、侧输出线速度1m/s，此时土壤覆盖度69.11%，含杂率2.56%。在分离筛最佳工作参数组合下，以明薯率、破皮率和伤薯率为试验指标进行了田间收获试验，结果表明：当工作速度1.05m/s、挖掘深度180mm、振动强度Ⅱ级、筛面倾角22°时，明薯率为99.1%、破皮率为1.41%、伤薯率为1.32%，各项性能指标均符合国家行业标准要求。

摘要:为避免土壤连作障碍，果树幼苗栽植时需将树穴土壤与菌肥充分混匀，以提高果树成活率。针对果树栽植过程中混肥质量差、作业流程分离且劳动强度大的问题，设计了一种原位混肥挖坑回填复式果树栽植机。根据栽植农艺要求对关键部件进行设计，挖坑混肥回填装置实现挖坑混肥同步进行，垂直挖坑进给、肥料计量排放及原位回填浇灌，根据原位作业距离确定举升装置各连杆长度，动力传动系统实现机器的行进及液压栽植动力分配。开发了相配套的栽植作业控制系统，并依据监测油压表征的作业负载，实现基于PWM控制的挖坑进给量实时调节。针对菌肥少土壤多的混匀难题，使用离散元（DEM）技术模拟不同转速、不同掺混时间下菌肥和土壤在掺混腔的掺混过程，通过相对标准偏差法分析树穴中不同深度土肥混合物的掺混均匀度变异系数，得到最佳理论掺混作业参数：转速250r/min、掺混时间14s。田间验证试验表明，样机单次栽植作业总时间在3min内，树穴上、中、下 3层 掺混均匀度变异系数均不超过16%，作业深度为0~400mm可调，作业直径为500mm，样机各项指标符合果树栽植农艺要求。

摘要:为研究调制辊工作参数对苜蓿调制性能的影响，在已有苜蓿调制试验台的基础上，利用LabVIEW软件设计了一套试验台测控系统。该测控系统主要由电动机控制系统、数据采集系统、调制辊间隙调节系统和上位机系统 4部 分组成，实现了调制辊转速在350~1350r/min之间的连续可调和调制辊间隙在2~4mm之间的精确控制，数据采样速率最高可达1kHz，并在测控系统显示界面上实时显示与保存试验台工作过程中固定辊与传动轴之间的扭矩和转速曲线、电动机功率曲线以及浮动辊轴承座与间隙调节液压缸之间的压力曲线。利用配备测控系统的试验台，以紫花苜蓿为试验对象，采用Box-Behnken试验设计方法进行了三因素三水平响应面试验，结果表明，该测控系统能够实现试验台精确控制与数据实时精准采集。分别建立了单位能耗、苜蓿压扁率和压扁损失率与试验因素的二次回归模型，得到了试验条件下调制工作参数的最优解分别为：调制辊转速775r/min、调制辊间隙3.3mm、调制辊单位工作长度喂入量2.77kg/(m·s)；同时，得到了苜蓿调制试验目标值的最优解分别为：单位能耗909.25J/kg、苜蓿压扁率96.67%、压扁损失率1.67%。利用紫花苜蓿进行了验证试验，结果表明，在最优工作参数组合条件下，单位能耗、苜蓿压扁率、压扁损失率分别为931.42J/kg、94.33%、1.65%，与模型优化值的相对误差均小于3%。该测控系统为苜蓿的调制试验提供了可靠的技术支撑，也为苜蓿调制机构的设计及工作参数的选择提供了数据参考和理论依据。

摘要:为解决现有残膜回收机集膜装置在集膜和卸膜过程中残膜质地松散、作业效率低等问题，设计了一种带式卷膜装置。阐述了该带式卷膜装置的基本结构和工作原理，通过理论分析确定了关键部件结构参数，分析了卷膜作业过程，经过计算分析得到可卷收残膜膜卷的最大直径、卷膜速比范围、卷膜倾角范围。采用三因素三水平Box-Behnken试验设计方法，建立了各因素与膜卷密度之间的数学模型，确定了较优工作参数组合为：机具前进速度5.38km/h、卷膜速比为1.19、卷膜倾角为80°，此时平均膜卷密度为122.7kg/m 3 。田间试验表明，卷膜装置作业性能稳定，膜卷质量良好，满足设计和实际作业要求。

摘要:针对黑水虻处理的猪粪有机肥在取料输送过程中劳动强度大、作业效率低的问题，根据黑水虻养殖工艺流程与有机肥物理特性，设计了一种斗式取料机。采用离散元软件构建了有机肥-斗轮机械部件耦合仿真模型，运用单因素试验方法获得了斗轮进给速度、料斗转速、料斗数量对单斗平均取料量、变异系数的影响规律，并确定了各因素取值范围。在单因素试验基础上，运用Box-Behnken中心组合试验方法，以斗轮进给速度、料斗转速、料斗数量为试验因素，进行了三因素三水平二次回归正交试验。建立了响应面数学模型，分析了各因素对作业效果的影响，同时对影响因素进行了综合优化。结果表明：对单斗平均取料量与变异系数影响显著顺序由大到小均为料斗转速、料斗数量、斗轮进给速度；最优工作参数组合为斗轮进给速度65mm/s、料斗转速8.25r/min、料斗数量3个，在最优工作参数组合下，单斗平均取料量、变异系数的理论优化值与试验值分别为4.008、4.236kg和3.19%、3.37%，二者相对误差为5.38%、5.34%，仿真试验和台架试验结果吻合度较好。

摘要:为了掌握轴流泵叶顶泄漏涡(TLV)的形成演化机理，评估涡形成空化条件和间隙宽度的影响，进行了轴流泵间隙泄漏流动实验和数值计算分析。通过流线涡量云图三维可视化分析，得到间隙流动特征及其涡结构，并比较分析涡初生时吸力面的速度流线、涡量和湍动能。对比了不同截面的物理量分布，并对不同空化条件下空化发展与TLV涡强度之间的关系进行了分析。研究表明：泄漏剪切带是形成TLV的主要区域，该区域的湍动能和涡量均较大，轴向主流与间隙射流形成对流，促进了涡的生成和发展，大间隙下的泄漏流速、涡强度与涡尺度更大；TLV核心区涡旋来自剪切带形成的剪切涡和周向的来流涡。在大空化数下，涡与空化分布基本一致，涡强度与空化正相关，叶顶涡空化在大间隙时延伸更远。在小空化数下，涡与空化位置不完全重合，空化形成所需要的涡强度较低，易扩展形成片状空化，间隙宽度对空化的影响较小。

摘要:耕地保护分区是科学实施耕地保护措施和引导耕地可持续利用的重要依据。以晋中市为研究区域，从耕地形态、耕地结构和利用功能3个维度构建耕地保护分区评价指标，并在三维特征耦合分析基础上，将耕地保护区划分为4种类型。结果表明：耕地形态受地形地貌影响，聚集型斑块主要分布在汾河沟谷和黄土堆积地貌区，散布型耕地斑块分布在剥蚀构造和剥蚀侵蚀地貌区；耕地质量在空间上呈现弱的正相关性，集聚类型以HH和LL为主，累计面积占比为60.19%，HL和LH型零星分布在全区域；功能协调区域主要分布在晋中市西部，其耕地综合利用潜力较大，功能不协调区主要表现为生态功能高于生产、经济功能或经济功能高于生态、生产功能两种情况；根据耕地形态、耕地结构和利用功能等三维耦合分类，将晋中市耕地保护区分为永久农田建设区、土地整治潜力区、农业结构调整区和生态修复退耕区，其中永久农田建设区面积占比最大，为48.79%。

摘要:叶片氮素含量是评价植被生长状况的重要指标，快速、准确监测核桃树冠层氮素含量的变化，对及时掌控树体长势、实施精准管理具有重要意义。本研究通过低空无人机遥感平台搭载GS-2型成像光谱仪，获取了果实膨大期5年生核桃林地的高光谱遥感影像数据。利用ENVI 5.3软件对观测范围内的核桃、土壤以及阴影区域进行识别提取，根据不同地物的波谱差异寻找核桃与土壤、阴影区域之间无交集且差异较大的波段区间，确定冠层的范围，并通过支持向量机方法验证其提取精度；根据NDVI、RVI和DVI植被指数筛选指示冠层氮素含量的特征敏感波段，分析了9种光谱参数对核桃冠层氮素含量的估算能力及其相关性，并将筛选的特征敏感波段作为BP神经网络模型的输入变量，进行了核桃冠层氮素含量的估算。结果表明：当B100 (550.7)处的光谱反射率大于0.10，且 B233 (779.4) 处的光谱反射率大于0.70时，可有效识别和确定核桃树冠层范围，制图精度高达96.43%。在分析核桃树冠层氮素含量与NDVI、RVI、DVI植被指数相关关系的基础上，确定了B33 (440.6)、B165 (660.7)、B186 (697.0)和B347 (986.4)为指示氮素含量的特征敏感波段。9种光谱参数中，以B347 (986.4)和B186 (697.0)重构的NDVI(986.4,697.0) 在核桃林地冠层氮素含量的诊断中更接近实测值，估算模型精度最高。基于BP神经网络建立的估算模型较9种光谱参数具有更高的估算精度，测试集R 2 达0.805，具有一定的估算可靠性。

摘要:为实现快速无损获取马铃薯株高和地上生物量信息，分别获取马铃薯现蕾期、块茎形成期、块茎增长期、淀粉积累期、成熟期的高光谱影像，实测马铃薯株高H、地上生物量（AGB）和地面控制点（GCP）的三维空间坐标，基于无人机高光谱影像结合GCP生成试验田的数字表面模型（DSM），利用DSM提取马铃薯的株高Hdsm ；然后，对马铃薯AGB与原始无人机冠层光谱和高光谱指数分别进行相关性分析，筛选出最优光谱指数和前10个光谱指数，利用指数回归（Exponential regression，ER）构建单变量模型；最后，采用多元线性回归（Multiple linear regression, MLR）、偏最小二乘回归（Partial least square regression, PLSR）和随机森林（Random forest, RF）3种方法构建不同生育期的估算模型，并进行对比，挑选出马铃薯AGB估算的最优模型。结果表明：将提取的马铃薯株高与实测值进行线性拟合，R 2 为0.84；在单变量模型中，每个生育期以ER估算AGB得到的验证精度高于相应的建模精度，其中构建模型效果优劣次序依次为最优光谱指数、Hdsm 、H，块茎增长期以CIrededge指数估测精度最高（R 2 =0.45）；在多变量模型中，每个生育期采用3种方法构建AGB估算模型，每种方法以光谱指数加入Hdsm 的模型精度更高、稳定性更强；每个生育期利用MLR以光谱指数和Hdsm 为变量的AGB模型（R 2 为0.64、0.70、0.79、0.68、0.63）效果优于PLSR（R 2 为0.62、0.68、0.75、0.67、0.60）和RF（R 2 为0.56、0.61、0.67、0.63、0.53）模型。利用MLR模型进行马铃薯AGB填图，5个生育期的AGB空间分布与实际生长情况一致。利用融入Hdsm 的MLR模型可估测大面积马铃薯AGB，为精准农业定量化研究提供技术支持。

摘要:为了提高秋季作物分类精度，以多时相的Sentinel-2为数据源，以生育进程相近的秋季作物为分类对象，提出一种基于Relief F算法和信息熵改进分离阈值算法（Modified ISEaTH-based entropy, EMISE）的多评价准则融合特征优选算法——改进分离阈值组合式特征优选算法（Modified EMISE-based Relief F, ReEMISE），并分析了不同特征对秋季作物分类的重要性。首先，利用Relief F算法对特征进行初选，结合EMISE算法对2种评价准则进行融合，再优化初选特征集，进而利用随机森林(Random forest ,RF)方法提取农作物种植面积，并与单评价准则的Relief F算法和EMISE算法的随机森林分类精度进行比较。同时，利用多时相光谱特征、传统指数特征、红边指数特征、纹理特征、不同时相波段差值特征、不同时相波段比值特征及优选特征，通过7组不同的特征组合提取秋季作物种植面积，分析不同特征组合对秋季作物分类精度的影响。结果表明：ReEMISE特征优选的随机森林法在特征变量为9个时精度最高，总体精度和Kappa系数分别为95.3918%和0.9397；综合多特征是提高农作物分类精度的关键，在多时相光谱特征基础上分别加入传统指数特征和红边特征，总体精度分别提高1.5021、1.5715个百分点，Kappa系数分别提高0.0198、0.0207。因此综合多特征的ReEMISE特征优选的随机森林法可以有效提高秋作物分类精度和效率。

摘要:为实现作物含水率的无损检测，以6种水分胁迫水平的生菜为研究对象，利用高光谱成像技术和特征波长选取方法对生菜冠层含水率进行检测研究。采用掩模法去除高光谱图像的背景噪声，并对生菜冠层光谱图像进行光强校正。利用标准正态变量变换法（SNV）去除原始平均光谱数据的噪声，采用蒙特卡罗无信息变量消除法（MCUVE）剔除无关变量，结合基于最小绝对收缩和选择算法（LASSO）、连续投影法（SPA）、LASSO与SPA算法组合（LASSO-SPA）筛选特征变量，对数据进行降维处理，采用偏最小二乘法（PLS）建立5个生菜冠层含水率检测模型。经对比发现，全光谱中存在很多冗余信息变量和无关变量，采用全光谱建立的PLS模型复杂度最高，且预测能力最差；以MCUVE-LASSO-SPA筛选变量后的PLS模型效果最优，其中建模集相关系数Rc 和预测集相关系数Rp 分别为0.8827和0.9015，均方根误差分别为1.0662和0.9287。择优选取MCUVE-LASSO-SPA-PLS模型计算生菜冠层每个像素点的干基含水率，生成可视化分布图，实现了生菜冠层叶片干基含水率可视化检测。本研究可为生菜冠层含水率快速无损检测提供参考。

摘要:基于土壤水分的播深调整技术，需要对播种沟土壤水分进行测量，以便根据落种点处的土壤水分信息进行播种调节，改变播种策略。本文设计了一种可见光-近红外（Visible and near-infrared，VIS-NIR）式土壤水分传感器。使用高分辨率光谱仪采集不同水分梯度的土壤光谱数据，采用偏最小二乘回归法（Partial least squares regression，PLSR）进行建模分析，并结合多种数据降维方法进行变量筛选，得出不同土壤含水率的敏感波段分别在410、540、780、970nm附近；通过对这4种波长进行组合建模分析，选择得出预测最优的VIS和NIR波长组合为 410nm和970nm。 采用这两种波长设计传感器，并进行实验室试验，结果表明：当传感器与被测土壤表面距离d较近时（0~3mm），测量精度和稳定性最好；当d为0~3mm、土壤质量含水率处于0.69%~28.45%时，真实值与预测值之间决定系数R 2 达到0.81，均方根误差（RMSE）为2.90%；当土壤质量含水率处于0.69%~22%时，真实值与预测值之间R 2 提高至0.93，此时均方根误差降低为1.72%。通过析因试验得出，在显著性水平为0.05时，温度与光照强度对传感器正常工作没有明显影响。土槽试验表明，真实值与预测值之间R 2 为0.82，RMSE为1.23%，满足玉米等作物播种环节土壤水分的测量要求。

摘要:为实现工厂化穴盘苗的无损测量，提出一种基于Kinect相机的穴盘苗生长过程无损监测方法。以黄瓜穴盘苗为监测对象，在穴盘苗正上方架设Kinect相机，获取穴盘苗的彩色图像和深度图像，并进行彩色图和深度图之间的像素匹配；通过对彩色图像进行预处理、阈值分割、形态学运算和连通分量统计，获取穴盘发芽率；同时，由图像分割获取的幼苗轮廓和深度值计算得到叶片中心像素点坐标及其对应的深度，以此得到相机到幼苗叶片中心的高度，结合相机到穴盘格的距离和穴盘高度，实现对穴盘苗株高的监测；将深度图像进行直通滤波、条件滤波、边界保持滤波处理，有效去除穴盘苗周围的背景噪声以及波动幅度大的深度数据，获得幼苗叶片中像素点的有效深度，通过在深度图像中对叶片进行重建实现叶面积分析；基于获取的穴盘苗株高和叶面积建立壮苗指数评价模型。利用穴盘苗生长过程监测数据进行实验验证，结果表明，在发芽后5d内，发芽率误差不大于1.567%；株高和实际株高之间的拟合优度R 2 为0.875，RMSE为1.395mm；叶面积平均误差为2.15%；壮苗指数拟合优度R 2 为0.958。说明本文设计的穴盘苗监测方法可以实现对穴盘苗的发芽率、株高、叶面积和壮苗指数的无损监测，为工厂化穴盘苗生长过程监测提供了有效的解决方案。

摘要:在进行禽蛋无损检测研究时，需要花费大量的人力和物力采集禽蛋图像数据，为解决该问题，设计了一种基于深度卷积生成对抗网络（Deep convolutional generative adversarial networks，DCGAN）的改进禽蛋图像数据生成网络。该网络分为生成器与判别器，生成器用于禽蛋图像数据生成，判别器对生成的禽蛋图像进行真实性判断，两者相互对抗最终生成高质量的禽蛋图像数据。为了提高生成的禽蛋图像质量，使用残差网络构建生成器和判别器，引入Wasserstein距离和加梯度惩罚的损失函数，分别在透射和反射情况下对禽蛋图像进行生成研究。该方法有效地解决了大量禽蛋图像数据的采集问题，为后期禽蛋图像识别与检测提供了数据基础，同时也为后续禽蛋数据库构建提供了技术支持。

摘要:针对水稻土酸化造成作物减产和严重污染环境的问题，收集了1979—1985年全国第二次土壤普查成果和2015—2017年水稻土质量等级调查成果，结合2005—2015年全国测土配方施肥数据，采用空间分析和统计分析方法，分析了1979—2017年，39年间中国水稻土pH值空间分布的变化；计算了39年间不同水稻土pH值分级和区域的水稻土酸化速率，探讨了39年间氮肥投入变化量和土壤理化性质与水稻土酸化速率的关系；估算了2015—2017年水稻土单位面积氮素盈余量，并进一步量化了氮素盈余量与水稻土pH值变化量的关系。结果表明：39年间水稻土受土壤酸胁迫程度加剧，特别是水稻土由酸性（pH值为5.5~6.5）转变成强酸性（pH值小于等于5.5）的面积比例增加，这主要集中在长江中下游中部、南部和华南区中部、南部。39年间水稻土平均pH值下降了0.26，其中，东北区、长江中下游区、华南区平均pH值分别下降了0.34、0.29和0.58，西南区平均上升了0.14。39年间水稻土酸化速率从大到小依次为碱性水稻土、中性水稻土、酸性水稻土、强酸性水稻土，区域上水稻土酸化速率从大到小依次为东北区、华南区、长江中下游区、西南区。39年间，氮肥投入量和土壤容重变化量与水稻土酸化速率存在极显著的正相关关系，有机质含量和耕层厚度变化量与水稻土酸化速率存在极显著的负相关关系。2015—2017年，氮素盈余量与水稻土pH值变化量呈显著的负相关关系，氮素盈余量增加会造成水稻土酸化加剧。划定了3类水稻土治理分区，提出“治酸、防酸、控酸”的总体策略，并分区域制定了治理措施，可为水稻土酸化阻控和地力提升提供参考。

摘要:为监测滴灌条件下的田间土壤水分变化，利用主动加热光纤(Active heated fiber optics，AHFO)法监测山东省砾石区地下滴灌下的土壤水分时空变异，并用时域反射技术(Time domain reflectometry, TDR)法对比其测量精度。结果表明，AHFO法与TDR法测得的土壤含水率具有较好的相关关系(P<0.01)，AHFO法测量精度在0.025~0.038m 3 /m 3 之间；由于砾石的影响，AHFO法的测量精度略有降低；采用AHFO法测得的土壤含水率对灌溉有较好的响应，说明AHFO法能够获取滴灌过程土壤水分的演变；采用AHFO法测得的土壤含水率空间分布与砾石含量具有显著相关关系(P＜0.05)，说明砾石含量是控制田间土壤水分的主导因素。

摘要:为探明磁化微咸水的水分运动规律，通过室内一维水平土柱吸渗试验，研究了不同矿化度(0.14、2、3、4、6g/L)磁化微咸水的水平吸渗特征及其对土壤水分运动参数的影响。结果表明：不同矿化度的磁化微咸水最终累积入渗量与湿润锋深度均显著降低，湿润体平均含水率比未磁化微咸水增加了2.03%～6.11%，磁化微咸水入渗能够增强土壤持水能力，有利于改善土壤水分分布。相对于未磁化微咸水，磁化微咸水PHILIP入渗模型吸渗率S降低了7.71%~12.11%；磁化与未磁化微咸水的饱和导水率Ks 、相对饱和导水率ΔKs 均与入渗水矿化度呈现较好的二次多项式关系。微咸水经过磁化处理后，BROOKS-COREY模型形状系数n相对减小，而进气吸力hd 相对增大；土壤非饱和导水率及其增长速率均降低，而相同土壤水吸力能够吸持的土壤含水率增加；土壤水分饱和扩散率Ds 与起始扩散的土壤含水率均有所增加。研究表明，磁化微咸水入渗过程中的土壤水分运动参数发生了改变，其作用效果与微咸水矿化度密切相关。

摘要:为探讨滴灌水肥一体化对小麦干物质和氮素积累、转运与产量的影响，于2016—2018年2个小麦生长季进行田间试验，设置3个氮 (N) 肥水平N1（180kg/hm 2 ）、N2（240kg/hm 2 ）、N3（270kg/hm 2 ）和3个水分（W）水平W1（生育期不灌水）、W2（生育期灌2次水）、W3（生育期灌3次水），9个处理分别为：W1N1、W1N2、W1N3、W2N1、W2N2、W2N3、W3N1、W3N2、W3N3。结果表明：连续2年，小麦植株干物质积累量在开花期和成熟期达到最大，与W1N1处理相比，W3N2处理下小麦开花期植株平均干物质积累量、成熟期植株平均干物质积累量、营养器官平均干物质转运量、平均干物质转运率和干物质转运对籽粒平均贡献率分别增加32.11%、13.34%、48.66%、56.34%、42.93%；连续2年，小麦植株氮素积累量在小麦开花期和成熟期达到最大，与W1N1处理相比，W3N2处理下小麦开花期和成熟期植株平均氮素积累量分别增加21.98%和20.30%；在小麦成熟期，与W1N1处理相比，W3N2处理下小麦茎+叶鞘平均氮素积累量、穗轴+颖壳平均氮素积累量、籽粒平均氮素积累量、营养器官平均氮素转运量、平均氮素转运率和营养器官氮素转运对籽粒平均贡献率分别增加20.19%、27.65%、35.99%、47.51%、20.91%和6.04%；连续2年，与W1N1处理相比，W3N2和W3N3处理下小麦平均产量分别增加31.88%和15.28%。研究表明，滴灌水肥一体化下W3N2处理是本试验的最优处理，能够促进营养器官干物质和氮素的积累与转运，有利于实现小麦高产高效。

摘要:为研究河套灌区盐渍化土壤垄背地膜和秸秆覆盖下的沟灌土壤水盐迁移特征，明晰沟灌作物产量及水分利用效率的变化规律，设置垄背秸秆覆盖量分别为0.3（P0.3）、0.6（P0.6）、0.9（P0.9）、1.2kg/m 2 （P1.2）和常规覆膜（DM）、裸地不覆盖（CK）6种处理，于2019年进行沟灌灌水试验，对比分析了不同秸秆覆盖量下玉米生育期前后沟断面土壤水盐分布、作物产量及水分利用效率的变化情况。结果表明：玉米苗期，覆膜和秸秆覆盖处理能显著降低作物无效耗水，保证生育后期对水分的需求；抽雄灌浆期，覆膜增温效应促进了作物生长，DM处理玉米耗水强烈，土壤储水量最低；玉米成熟期，垂直方向土壤水分运动较前期减弱。整体来看，P1.2、P0.9处理蓄水保墒效果较好（P<0.05）。沟灌灌水定额较小、盐分淋洗效果较差，且受土壤蒸发及地下水补给作用，因此造成根系层盐分累积。覆膜和秸秆覆盖处理均能有效抑制盐分聚集，P1.2和P0.9处理生育末期的土壤含盐量较初始含盐量增幅较小，分别为14.10%和24.74%。P0.9和DM处理产量和水分利用效率较CK分别提高20.01%、25.46%和11.32%、15.29%，增幅较大；过量秸秆覆盖造成播期土壤温度偏低，会影响玉米出苗，P1.2处理玉米产量和水分利用效率较DM处理略有降低，但差异不显著（P>0.05）。采用主成分分析法对沟灌秸秆覆盖下土壤保墒抑盐效果、玉米出苗、产量以及水分利用效率等因素进行综合评价，初步确定适宜的沟灌秸秆覆盖模式，建议采用0.9~1.2kg/m 2 的垄背秸秆覆盖量代替常规地膜覆盖，以减小地膜残留带来的环境污染。本研究可为灌区农业栽培提供一定借鉴。

摘要:为在节水灌溉系统中精确测量和预测根系土壤含水率，将传统天牛须算法每次迭代过程中的一只天牛改进为一个天牛种群，建立了基于改进天牛须搜索算法优化的IBAS-BP预测模型，并利用实测浅层土壤含水率数据，对深度50cm冬小麦根系土壤含水率进行预测。结果表明，与PSO-BP预测模型、GA-BP预测模型以及原始BAS-BP模型相比，IBAS-BP模型可准确预测冬小麦根系土壤含水率，有效避免了网络陷入局部极小值的可能性，且相对误差均值仅为0.0045。

摘要:基于可见/近红外漫反射光谱分析技术，设计了便携式生长期红提葡萄多品质参数无损检测仪，该仪器由光谱采集探头、光谱仪、卤素灯光源、锂电池、控制器及外围电路等部分组成，仪器尺寸为200mm× 160mm× 150mm， 方便携带。以生长期内的红提葡萄果粒为研究对象，采集400~1000nm的可见/近红外漫反射光谱信息，对原始光谱进行预处理和特征波长提取，分别建立了红提SSC、总酸质量分数、pH值、硬度和含水率的最优偏最小二乘回归（PLSR）预测模型，所建各指标的最优PLSR预测模型的预测集相关系数分别为0.9545、0.9778、0.9878、 0.9456、 0.9028， 均方根误差分别为1.0122°Brix、2.0225%、0.0747、7.2813N、0.9799%。基于MFC开发工具，运用 C++语 言编写了仪器实时分析处理软件，将所建红提葡萄多品质参数的最优PLSR预测模型植入硬件装置中，实现了生长期红提葡萄果粒的多品质参数一键式无损检测。经检验测试，果粒SSC、总酸质量分数、pH值、硬度和含水率预测集相关系数Rp 分别为0.9414、0.9687、0.9768、0.9348、0.9006，预测集均方根误差分别为1.1567°Brix、2.3645%、0.0986、8.3571N、1.1051%，且该检测仪一次检测时间不超过2s，说明该仪器可完成生长期红提葡萄果粒的实时无损检测。

摘要:为提高水稻含水率在线检测准确度，以平行板电容器为研究对象，采用翅片式双重极板检测方式对水稻含水率的检测装置进行优化试验。以极板厚度、极板间距和相对面积为试验因素，采用二次回归正交组合试验方法进行电容比灵敏度影响试验，获得最优极板结构参数组合为极板厚度2.98mm、极板间距101.60mm、相对面积 32583.69mm2。应 用Matlab软件建立非线性自回归神经网络NARX的水稻含水率预测与校正模型，通过对比分析确定了模型结构的参数以及优化算法。分析表明：基于量化共轭梯度算法的神经网络NARX水稻含水率预测模型为最佳，模型的隐含层为1层，神经元数量为5，滞后阶数为3，含水率预测值与105℃恒重法实测值的误差范围在 ±0.5% 以内。测试含水率最大相对偏差为0.65%，最小相对偏差为0.26%，平均相对偏差为0.44%。与静态电容式水分仪测试结果相比，本文水稻含水率检测装置的测试偏差浮动较小，检测性能满足水稻干燥生产实际要求。

摘要:研究了羊骨架图像生成技术与基于ICNet的羊骨架图像实时语义分割方法。通过DCGAN、SinGAN、BigGAN 3种生成对抗网络生成图像效果对比，优选BigGAN作为羊骨架图像生成网络，扩充了羊骨架图像数据量。在此基础上，将生成图像与原始图像建立组合数据集，引入迁移学习训练ICNet，并保存最优模型，获取该模型对羊骨架脊椎、肋部、颈部的分割精度、MIoU以及单幅图像平均处理时间，并以此作为羊骨架图像语义分割效果的评判标准。结果表明，最优模型对羊骨架3部位分割精度和MIoU分别为93.68%、96.37%、89.77%和85.85%、90.64%、75.77%，单幅图像平均处理时间为87ms。通过模拟不同光照条件下羊骨架图像来判断ICNet的泛化能力，通过与常用的U-Net、DeepLabV3、PSPNet、Fast-SCNN 4种图像语义分割模型进行对比来验证ICNet综合分割能力，通过对比中分辨率下不同分支权重的网络分割精度来寻求最优权值。结果表明，ICNet与前3种模型的分割精度、MIoU相差不大，但处理时间分别缩短了72.98%、40.82%、88.86%；虽然Fast-SCNN单幅图像处理时间较ICNet缩短了43.68%，但MIoU降低了4.5个百分点，且当中分辨率分支权重为0.42时，ICNet分割精度达到最高。研究表明本文方法具有较高的分割精度、良好的实时性和一定的泛化能力，综合分割能力较优。

摘要:提出了一种基于比色传感器数据和近红外光谱特征融合的储藏期面粉脂肪酸值的定量检测方法。开发比色传感器阵列、搭建便携式近红外光谱测量系统，分别采集不同储藏期面粉样本的比色传感器数据和近红外光谱。利用主成分分析分别对预处理后的比色传感器数据和近红外光谱数据进行特征降维，采用五折交互验证法在反向传播神经网络（BPNN）模型校正过程中进行优化，确定基于单技术分析模型的最佳主成分（PCs）个数。将优化后的基于单技术模型的最佳PCs在特征层进行融合，建立基于融合特征的BPNN分析模型，以实现对面粉储藏过程中脂肪酸值的快速检测。实验结果显示，基于比色传感器特征和基于近红外光谱特征建立的最佳BPNN模型的最佳PCs数量分别为3和4，基于融合特征建立的BPNN模型在预测集中的相关系数和预测均方根误差的均值分别为0.9276和1.9345mg/(100g)。研究表明，与单技术数据分析模型相比，基于比色传感器数据和近红外光谱特征融合模型的检测精度和泛化性能都有所提高。本研究可为粮食储藏品质的高精度原位监测提供一种技术方法。

摘要:大豆亲脂蛋白（SLP）是解决大豆分离蛋白水合特性和界面特性等功能特性问题的关键。采用多光谱、热分析和凝胶电泳等技术研究了大豆亲脂蛋白热诱导解离缔合行为，并对其自组装纳米颗粒进行表征。结果显示， 80～ 90℃是SLP热处理过渡带，在热处理温度低于80℃时，SLP能基本保持天然构象而无显著性变化，在热处理温度高于90℃时，SLP二级构象发生显著性改变。在90℃处理20min时，SLP蛋白分子结构解聚，且伸展至最大程度，表面疏水性增加，随后自组装形成粒径约为110nm的稳定单分布纳米颗粒体系。电泳分析结果显示，解离的亚基通过二硫键和疏水相互作用重新聚集成中间聚集体，导致分子间聚集程度增大、构象稳定性增强。本研究可为SLP专用大豆蛋白粉及其在食品领域的开发应用提供理论支撑。

摘要:为了改善大豆分离蛋白的风味，特别是降低大豆蛋白的豆腥味、提高大豆分离蛋白的豆香味，利用气相离子迁移谱分析了不同原料和不同加工工艺生产的大豆分离蛋白的挥发性有机化合物的含量变化。分析了由普通大豆和缺失3种脂肪氧化酶的大豆生产的大豆分离蛋白的风味变化，结果表明，脂肪氧化酶缺失品种生产的大豆分离蛋白的(E)-2-己烯醛含量低、没有己醇生成，说明脂肪氧化酶是产生己醇的关键控制酶，对(E)-2-己烯醛的产生有较明显的影响，DF3品种中的豆香味成分明显高于其他两个品种。酶解工艺分析表明，蛋白酶的使用能够促进挥发性有机化合物与大豆蛋白的分离，植酸酶和蛋白酶两步处理法能更有效降低挥发性有机化合物与大豆蛋白的结合，非酶解样品主要豆腥味物质的浓度明显高于酶水解的产品，与蛋白酶水解法的样品相比，两步酶解方法豆腥味挥发性有机化合物的浓度明显降低，豆香味挥发性有机化合物浓度也有所降低。脱气工艺分析表明，二次脱气工艺能够促进部分豆香味成分的生成，同时有效降低豆腥味物质的浓度，豆香味挥发性有机化合物如苯甲醛及其多聚体、苯乙醇、（E,E）-3,5-辛二烯-2-酮、3-辛烯-2-酮等物质的浓度有不同程度的增加，二次加热是促进豆香味挥发性有机化合物生成的原因。粉碎工艺分析表明，粉碎不利于豆香味物质的产生，但有利于改善冲调后的口感。

摘要:大豆分离蛋白（SPI）经超声复合碱处理后与表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）进行复合形成复合物。采用傅里叶变换红外光谱和荧光光谱对超声复合碱处理及EGCG改性的SPI结构及构象进行解析，以粒径、Zeta电位、浊度及乳化特性为指标，分析该复合体系中SPI构象改变与功能特性之间的关系。结果表明：超声复合碱处理使SPI的粒径减小、溶液电位绝对值增加、乳化性显著提高。超声复合碱处理的SPI与EGCG复合后，SPI的Zeta电位绝对值进一步显著增加，其粒径明显减小，乳化特性显著提高。光谱分析显示，超声复合碱处理以及EGCG可以改变SPI的二级结构，使蛋白链解折叠，并且改变蛋白芳香族氨基酸残基所处的微环境，使蛋白的构象发生改变。通过荧光淬灭光谱分析发现，EGCG对SPI的荧光猝灭机制为静态猝灭，SPI与EGCG之间形成了结合位点数近似于1的复合物。

摘要:针对拖拉机起步工况复杂，起步控制系统存在建模不确定性、参数摄动和时变扰动等问题，为提高动力换挡拖拉机起步品质和驾驶员操作舒适性，提出了基于时变扰动抑制的拖拉机起步控制方法。首先，以动力换挡变速箱（Power shift transmission，PST）为研究对象，通过分析拖拉机起步过程的动态特性建立PST起步动力学模型，以冲击度和滑摩功作为换挡品质评价指标，构建起步控制的性能泛函；然后，引入高阶扰动观测器（High-order disturbance observer，HDO）估计起步控制系统中的扰动及其各阶导数，结合哈密尔顿函数对线性二次型调节器（Linear quadratic regulator，LQR）推导求得最优控制律；最后，基于Matlab/Simulink和AMESim构建大功率拖拉机PST的联合仿真模型，并与PIO观测器（Proportional integral observer，PIO）进行对比，验证本文方法的有效性。算例验证表明，HDO能够准确估计系统时变扰动，通过与LQR的结合可有效抑制系统时变扰动。仿真结果表明，中等起步，运输工况和犁耕工况下，HDO冲击度分别为12.25、11.32m/s 3 ，比PIO分别降低了21.92%、22.20%，滑摩功比LQR分别减少0.49、0.11kJ。在不同工况和起步意图下，本文方法可有效降低动力换挡拖拉机起步过程中的冲击度和滑摩功，具有较好的换挡品质和控制鲁棒性。

摘要:针对联合收获机知识缺乏系统化组织与分类、难以在设计时高效获取并应用的问题，应用装备谱系及谱系拓扑图形式对联合收获机知识进行层次化组织；按照联合收获机智能化设计实际应用需求，对知识库系统功能模块进行架构分析；分析了农机装备设计知识的表现形式，综合利用产生式规则和框架表示的混合表示方法对设计过程进行分析和表达，建立了设计体系。以Visual Studio 2015平台为开发工具，在.〖KG-*5〗Net环境下，应用ADO.〖KG-*5〗Net技术、CATIA二次开发技术及SQL Server数据库，将联合收获机设计知识、参数化模型等数字化资源融和，进行组织管理，构建了联合收获机知识库系统。通过人机交互的方式，将知识表达形成的设计体系系统化，应用模糊查询方法、推理机和ADO.〖KG-*5〗Net技术实现系统中知识的查询、推理及编辑功能，并将知识推送的结果传递给关联的参数化模型驱动，在不同需求下快速构建模型，实现了知识的高效获取与应用，提高了设计效率，为联合收获机零部件设计提供了一种通用方法。系统测试表明，该系统具有可行性和有效性，适用于联合收获机系列产品的开发。

摘要:对单自由度一平移两转动(1T2R)并联运动振动筛进行了动力学分析。由于该机构包含2个子运动链(SKC)，且其耦合度均为零，因此，首先由求得的符号式位置正解直接求解各杆件（角）速度和（角）加速度；然后，基于Newton-Euler原理的序单开链法，对含两个SKC的空间并联机构进行动力学建模，计算得到该机构主动副的驱动力矩变化曲线；与利用传统Lagrange法得到的驱动力矩进行了动力学建模误差对比分析，结果表明，基于Newton-Euler原理的序单开链法具有更高的动力学建模精度。本文为多回路空间并联机构高效、精确动力学建模与分析，以及该并联运动振动筛的动力学参数优化提供了理论基础。

摘要:针对含多变量高维度空间刚柔耦合闭链机器人的轨迹跟踪和振动抑制问题，提出了一种基于前馈补偿的PD控制方法。首先，采用有限元法对柔性空间构件进行离散，基于浮动坐标系描述柔性构件位移场矢量，并根据Lagrange方程建立考虑刚性末端执行器微小位移的刚柔耦合空间并联机器人动力学模型；然后，利用前馈控制对预先求出的含耦合效应的控制力矩进行补偿，提高刚柔耦合控制系统的响应速度及跟踪性能，同时通过PD控制律保证空间闭链机器人的轨迹精度，并对不同末端载荷作用下的轨迹跟踪精度进行分析；最后，与位置PID算法进行了比较。结果表明：与位置PID算法相比，基于控制算法作用下的刚性末端执行器轨迹精度得到提高，其中，X方向误差降低了89.7%，Y方向误差降低了4.3%，Z方向误差降低了12.9%，柔性空间构件产生的振动得到了有效 抑制。

摘要:为了避免大变形引起静强度失效，提出一种考虑全局应力约束的大变形柔顺机构拓扑优化设计方法。采用Total-Lagrangian描述方法和增量式Newton-Raphson法求解机构的大变形响应问题；采用基于假设密度场的单元势能插值法，从而避免几何非线性拓扑优化出现的数值不收敛问题；以输出位移最大化作为优化目标，采用改进的P范数将机构所有单元局部应力约束转换为一个全局应力约束，构建考虑全局应力约束的柔顺机构几何非线性拓扑优化模型，采用移动渐近线算法求解优化问题。数值算例结果表明，采用本文方法获得的大变形柔顺机构能够有效满足应力约束。随着允许应力约束值的减小，机构构型中的铰链区域逐渐扩大，使机构的柔度分布更加均匀，但是输出位移逐渐减小。

摘要:机械臂连杆柔性、关节柔性等非线性变形的综合影响，导致其末端位置发生偏离而产生误差。本文以IRB1410型串联机械臂为研究对象，采用理论分析、仿真分析与实验验证相结合的方式，对机械臂末端位置误差进行分析与补偿研究。首先，建立机械臂刚柔耦合理论误差模型，并运用Newmark β法进行数值仿真分析；联合ANSYS和ADAMS进行刚柔耦合机械臂末端位置运动误差仿真；为了实现快速补偿，提出基于BP神经网络的伪目标点法对位置误差进行补偿，补偿后其位置误差均方根减小了68.3%，说明该方法具有较好的补偿效果；最后，自主设计并搭建了测量实验平台，采用所提算法进行了误差补偿实验，对比补偿前后距离误差，补偿后误差均方根减小了77.01%，验证了伪目标点法对柔性误差补偿的有效性。