为解决传统仔猪加热装置难以满足不同日龄仔猪体感温度需求、能耗高等问题，设计一种分娩舍仔猪智能保温控制系统。分娩舍仔猪智能保温控制系统根据猪舍养殖环境因子如温度、相对湿度和风速，推算仔猪当前的体感温度，智能和集群调节保温设备的输出功率，以满足不同阶段日龄仔猪对体感温度的需求。开展分娩母猪舍仔猪保温控制系统试验，试验结果表明，该系统能够将仔猪体感温度控制在设定温度区间内，体感温度波动范围在±0.75℃内。不同日龄下体感温度数据计算出的变异系数均小于0.1，表现为弱变异性，说明体感温度的离散程度较小，系统控制体感温度效果相对稳定。该研究为分娩母猪舍环境调控提供参考。

Bus总线的哺乳母猪智能精准饲喂系统，可在现场方便进行猪只出入栏管理、猪只状态动态监测、异常情况实时报警功能。在云南省某规模化母猪场安装280台哺乳母猪智能饲喂器，与配置传统饲喂的生产线进行生产性能对比试验。试验结果表明，智能饲喂实现人机交互友好、触碰下料、智能湿拌、无接触操作和易检修的特点。智能饲喂较传统饲喂相比，可提高母猪平均日采食量0.673kg，日饲料浪费量减少0.345kg，智能饲喂和传统饲喂不同日龄的平均日采食量和日饲料浪费量存在极显著差异（P<0.01）；月产健仔数提高10.44%，窝均健仔数增加0.69头，21天断奶仔猪均重增加0.370kg；哺乳母猪背膘损失降低34.43%，7天断配率提高4%。对系统进行投资回报率分析，智能饲喂能有效减少饲料浪费，提高生产成绩，投资回报率高，可有效助力规模化猪场降本增效。该研究对母猪智能饲喂系统的开发和应用提供参考。

为解决集约化养殖末端空气无组织排放造成的环境污染问题。结合酸洗、水洗喷淋法原理，设计基于PLC控制的畜禽养殖末端空气复合净化平台。该平台通过人机交互界面查看数据信息并设置控制参数，自动完成酸洗、水洗、排废、加酸等工作；采用超声波雾化稀释氨水溶液模拟畜禽养殖末端氨气排放，借助智能环境监测仪分析试验平台腔体内气体浓度分布规律，并探索研究不同pH值与有机酸对氨气净化效率的影响。试验结果表明：酸洗液pH值对净化效率具有显著影响，溶液pH值越低净化效率越高，但当pH小于1.9后影响不大，净化效率基本恒定在90%左右。不同酸洗液对净化效率及pH稳定性有一定影响，浓硫酸溶液的平均净化效率（89.44%）＞乙酸溶液的平均净化效率（82.03%）＞草酸溶液的平均净化效率（81.04%）＞柠檬酸溶液的平均净化效率（79.17%）＞乳酸溶液的平均净化效率（78.73%）＞纯水溶液的平均净化效率（43.96%）；且随着净化反应进行，浓硫酸、草酸及柠檬酸pH较稳定，乙酸与乳酸pH变化较大。

针对保育猪死淘率高、饲料浪费多、人员劳动强度大等问题，搭建粥料机样机测试平台，并设计保育猪智能粥料饲喂系统，系统由机械本体、手持终端、中央控制器和云平台四部分组成。对机械本体中螺旋输送机安装高度、排料通道内径和破拱结构形式进行正交试验，得到参数最优组合为：螺旋输送机安装高度为60 mm，排料通道内径42 mm，破拱结构采用上下破拱结构结合的形式，此组合下填充效率最优，λ值为14.2 g/r。系统供水量误差为1.43%；当水料比≥1.5∶1时，食槽液位监测装置满足系统工作要求，研究可为保育猪智能粥料饲喂设备的研发提供参考。

为提高猪舍规模化养殖中废气净化的效率，针对机械通风猪舍中采用酸洗喷淋法的卧式废气净化系统开展试验研究。通过结合正交试验方案，利用极差分析与方差分析方法，研究在采用酸洗喷淋法的卧式废气净化系统中通风速度，酸洗泵频率、喷淋方向关键工艺参数对除氨效率的影响规律。试验结果表明：喷淋方向对除氨效率有显著影响，且在错流喷淋方向上效率最高，平均除氨效率比顺流方向效率高6.87%，比逆流方向效率高18.88%。通风风速的降低能提高除氨效率，在保证足够的酸洗泵压力时，酸洗泵压力的提高对除氨效率影响不大。通过极差分析，方差分析得出卧式废气净化系统中喷淋方向为错流，酸洗泵频率为30 Hz，通风风速为1 m/sA1B2C1的除氨效果理论上最好。最后根据其各组合除氨效率以及耗电量，列举出较优方案为产品化设计提供参考。

为获取畜牧自主移动机器人在规模化养殖场中的位置信息，提出一种基于二维码（AprilTag）的建图与定位算法。利用在机器人上的单目相机对布置在环境中AprilTag进行观测，并融合轮式里程计对机器人运动的测量，基于扩展卡尔曼滤波（EKF）估计出机器人的状态，在此基础上推算每张AprilTag在全局坐标系中的位姿。在回环前，为抑制建图过程中累计误差的增长，将EKF估计的结果作为初值构建有关于投影关系的最小二乘问题，并使用列文伯格—马尔夸特（LM）方法求解该最小二乘问题，在检测到回环后采用全局优化消除累计误差。试验表明：本算法能在较大的范围内建立AprilTag地图，且使用该地图为机器人定位的平均误差为0.075 86 m，最大误差为0.303 93 m。

为掌握夏季后备母猪舍环境调控的影响因子变化规律,以云南保山某规模后备母猪舍为试验对象,在猪舍内布置环境因子传感器,通过改变开启风机数量、风机组合和湿帘等措施,测试后备母猪舍内的温度、相对湿度和氨气的变化规律。试验结果表明:风机开启数量越多,舍内温度下降幅度越大(最大幅度为2.66 ℃),相对湿度上升幅度越大(最大幅度为9.76%),后备母猪舍内温湿度在通风方向上的分布越均匀。开启湿帘对后备母猪舍内降温效果明显,最大降温幅度为4.27 ℃,舍内相对湿度最大增加幅度为24.17%。开启左右两侧风机时,舍内温湿度分布较开启左中或右中侧风机均匀,后备母猪舍内平均 THI指数为79.5,下降幅度为3.86%,能有效缓解猪只热应激;后备猪舍内的温度场不均匀系数为0.42,相对湿度场不均匀系数为0.5,舍内温湿度分布较为均匀。

为适应规模化猪场过道狭窄、道路纵横多的特点,设计一款适合在规模猪舍环境内进行自主机器巡检作业的底盘结构。基于麦克纳姆轮开发,采用铝型材作为支撑框架,设计独立减震悬架系统,试制底盘结构样机;对底盘结构进行运动学分析;并采用有限元仿真技术对底盘支撑框架进行计算。结果表明,在设定的满载状态下,最大变形发生在底盘框架顶部,总变形量为7.15×10~(-3) mm;底盘框架最大等效弹性应变为3.86×10~(-5);底盘框架的最大等效应力发生在顶部铝型材相连处,为5.42×10~6 N/m~2。针对底盘结构的减震性能进行对比试验,得到不同底盘形式的震动信号,对数据信息进行挖掘分析,验证所设计的底盘结构的减震性能。该底盘结构方案为行走式畜禽养殖环境巡检机器设计提供参考。

为提高椰子产后运输转运卸载的速率,减少椰子在产后转运卸载过程中的损伤情况,设计一种椰子自动卸载装置。通过改变挡帘的厚度和高度,配合卸货时的速率,实现完全自动卸载作业。结合椰子的几何尺寸,对椰子卸载过程进行理论分析,获得椰子卸载过程中的变化规律,阐述自动卸载的工作原理,设计卸载装置、挡帘等关键部件。为验证装置的自动卸载能力,研制样机,以卸载装置的速率、挡帘的厚度和高度为试验因素,以单位时间卸载量、椰子单层离开卸载装置百分比为试验指标,进行试验。试验结果表明:在挡帘层数和高度固定不变时,随着卸载速度的增加,单位时间卸载量随之增加;随着卸载角速度的增加,单层离开百分比小于100%时的卸载角速度和挡帘的厚度和高度有关。挡帘总厚度为3时,挡帘高度为800 mm和1 000 mm在单层离开百分比小于100%时的试验角速度皆为21 rad/s帘高度为800 mm时,总厚度为3的挡帘单层离开百分比小于100%时的试验角速度为21 rad/s,总厚度为4的挡帘单层离开比小于100%时的试验角速度为27 rad/s。该研究对椰子产后运输过程中的卸载过程自动化提供参考。

为缩短干果仓储智能叉车自动化开发周期、提高作业可视化、人机交互性,基于Unity3D虚拟现实技术,设计干果仓储智能叉车交互式虚拟仿真平台。该平台首先采用SolidWorks等三维建模软件,创建叉车、货架等对象的三维模型,然后以仓库管理系统为中间对象,建立虚拟平台和实车平台通讯,其次利用Unity3D虚拟引擎技术中的函数、组件和插件模拟传感器与运动模块,设计友好的交互界面,实现作业指令发布、关键参数交互的虚拟平台。最后设计取货作业验证方案,并进行虚拟平台的取货作业试验。试验表明,该平台能直观地模拟干果仓储智能叉车作业的过程,符合真实的取货过程,可为智能农机的作业模拟提供参考,促进农业机械智能化。