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中国农业大学新闻网 学校要闻 烟台专项专业学位研究生发表高水平论文

2022-06-22 18:13:44 围观 : 75次 来源 : 教育论文网 作者 : 永强

中国农大新闻网讯 近日,学校烟台专项机械领域专业学位硕士研究生张军昌在工程TOP期刊《清洁生产》(Journal of Cleaner Production)在线发表了题为“用于牛油果成熟度分级的柔性感知智能机械手系统”(Flexible Sensing enabled Intelligent Manipulator System (FSIMS) for Avocados (Persea Americana Mill) Ripeness Grading)高水平论文,在水果成熟度无损分级和柔性传感领域的研究取得了新进展。

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论文信息

论文针对当前不准确的水果成熟度分级可能导致品质较低的水果进入市场供应链,造成腐败变质和经济损失等问题,通过研制柔性感知机械手系统,以牛油果成熟度分级为例,提出基于柔性压力传感的水果成熟度无损分级方法。该研究将机械手应用技术和柔性感知技术集成并应用于水果成熟度无损分级,使得传统无感觉的机械手拥有了压力触觉感知功能。如图一,二所示,通过对人工分级,机器视觉分级,和本研究提出的智能机械手分级进行试验对比,并采用质构仪破坏性检测验证上述三种分级方式。试验数据表明,机械手可以对牛油果的成熟度进行准确分级,准确率达到 97.5%,高于人工成熟度分级(78.8%)和机器视觉成熟度分级(88%)。机械手试验表明,随着成熟度的增加,牛油果的硬度逐渐下降。这与牛油果成熟过程逐渐变软的感知一致,也表明智能机械手在牛油果成熟度分级测试中取得了优异的效果。

本研究所提出的柔性传感智能机械手系统可以实现高效、快速、可靠的无损水果成熟度分级,可应用于水果供应链的智能分级包装,保持水果供应链的高品质。在未来,无人自动化的水果无损智能分级正凭借柔性感知机械手系统快速实现,在获得经济效益的同时促进了水果分级领域的工业化和可持续生产,从而实现水果分级的清洁生产。

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机械手与其他分级方式对比试验

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试验数据对比和分级结果

中国农业大学是该研究工作的第一完成单位,烟台专项研究生张军昌为第一作者,上海交通大学在读博士研究生汪学沛为共同第一作者,张小栓教授为通讯作者,该研究工作得到了国家自然科学基金的资助。另讯,烟台专项研究生张军昌同学同时获得了工学院和烟台研究院、校级优秀专业硕士论文等。

烟台专项硕士是学校研究生培养体系的重要组成部分,但由于北京与烟台存在地理距离,培养过程中存在师生当面沟通不便、学生科研导向弱等实际困难。工学院非常重视烟台专项研究生的培养,在立项之初即组织机械行业、企业专家研讨,充分结合行业、区域经济对人才的需求,制定了符合装备现代化设计与智造技术发展的培养方案;积极拓展企业资源,建立联合培养基地;指定专项负责人,建立指导小组,进行培养环节的全过程跟踪管理,保障培养质量,将专项研究生新模式打造为机械领域工程创新实用人才增长点,推进地方经济社会发展。经过3年的实践,目前已经形成了6门工程应用类特色专业课程,在第一学期为研究与写作夯实基础;第二学期起研究生进驻企业,结合企业实际需求开展项目研发,利用科技力量解决企业生产实际问题,提升社会服务能力。

本年度烟台专项机械领域专业学位硕士研究生毕业共40人,有6人获得校级优秀毕业生,2人获得北京市级优秀毕业生,2人评为工学院和烟台研究院优秀硕士论文,1人评为校级优秀毕业论文。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132599

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