基于Jetson Nano处理器的大蒜鳞芽朝向调整装置设计与试验

摘要：

为满足大蒜定向播种的农艺要求,针对现有大蒜鳞芽调整方法对杂交蒜适应性差的问题,该研究设计了一种基于Jetson Nano处理器的大蒜鳞芽朝向自动调整装置.采用双卷积神经网络模型结构,其中一个神经网络模型对大蒜是否被喂入进行实时监测,检测到大蒜喂入调整装置后,一个ResNet-18网络模型对蒜种鳞芽朝向进行判断,当鳞芽朝上时大蒜鳞芽调整机构打开Y型料斗使大蒜以鳞芽朝上的姿态直接落下,当鳞芽朝下时大蒜鳞芽调整机构翻转180°带动大蒜一起翻转后以鳞芽朝上的姿态落下,实现大蒜鳞芽朝向实时调整.神经网络模型推理及舵机控制采用英伟达边缘计算处理器Jetson Nano进行处理.利用离散元分析软件EDEM结合正交试验方法对调整装置的关键结构参数进行优化,并以杂交大蒜为试验对象进行台架试验,试验结果表明:大蒜鳞芽调整成功率为96.25％,模型推理时间0.045 s,平均每粒大蒜调整时间为0.785 s,满足大蒜播种机播种要求.该文研究结果可为解决杂交大蒜直立播种问题及边缘计算在精密播种设备中的应用提供有益参考.

关键词：机器视觉、深度学习、边缘计算、Jetson Nano处理器、大蒜、鳞芽朝向

所属期刊栏目：37

分类号：S223.2(农业机械及农具)

资助基金：国家特色蔬菜产业技术体系项目;山东省农业重大应用技术创新项目;山东省现代农业产业技术体系蔬菜产业创新团队项目

在线出版日期：2021-07-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：35-42