重点学科
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农业工程省级重点学科

农业工程学科所属于农业工程学院,农业工程学院于20135月在原农业工程系基础上成立,前身是原洛阳工学院“农业机械设计制造”学科,该学科1960年开始招收“农业机械设计与制造”专业本科生。经过50余年的发展,学院已成为博士、硕士、本科、卓越人才等多层次的人才培养基地,拥有农业工程省级重点学科、机械工程(农业机械设计制造方向)一级学科博士学位授予权;农业工程一级学科硕士点和农业机械化工程、农业电气化、农业机械设计与制造、农业推广硕士农业机械化等4个硕士学位授权点;农业机械化及其自动化、农业电气化等两个本科专业及工程机械专业方向,其中农业机械化及其自动化专业是国家级特色专业,也是河南科技大学建校最早的专业之一,学院两个专业均是国家卓越农林人才计划培养单位。目前在校硕、研究生50余名,本科生600余名。

学科现有教职员工35人,其中教授5人,副教授10人,博士17人;博士生导师3名,硕士生导师10名,兼职导师8名。教师中具有博士、硕士学位的占94%,已形成一支年龄职称结构合理、学术水平高的教学科研队伍。

目前,学院设有农业机械系、农业电气系、农业工程系和农业环境工程研究所等机构。学位点拥有现代农业装备制造技术河南省工程实验室、河南省现代农业装备产业技术创新战略联盟牵头单位、河南省农业装备制造技术重点实验室培育基地等学科平台。设农业工程实验中心,实验室面积约4000余平方米,拥有遥测设备、高速图像采集系统、机器视觉试验台、电子万能试验机、三维扫描仪等高精实验仪器设备。

学位在农业装备基础理论研究与产品开发方面有着较强的优势和鲜明的特色,先后与中国一拖公司、上海向明机械厂、宁波奔野拖拉机汽车制造有限公司、河南省烟草公司、洛阳拖拉机研究所有限公司等企业合作,建立产学研合作基地10余个,完成科技开发项目20余项,创造了巨大的经济效益和社会效益;经过多年的资源整合和方向凝练,目前形成了农作物种植与移栽装备技术、农作物收获装备技术、智能化农业装备技术、设施农业装备与物联网技术、农业装备仿生技术等五个特色鲜明的研究方向,近三年来,承担各类国家级项目14项、省部级项目19项,发表学术论文200余篇,其中SCIEICPCI等收录90余篇,出版教材论著15部,获得专利135项,其中发明专利53项,实用新型专利82项,获省部级以上科研成果奖励14项。

1)农业机械新理论和应用技术

    本学科方向紧密跟踪国际农业机械发展的新动向,联系我国农业机械发展过程中出现的新问题,进行农业机械的新理论和应用技术研究。主要研究谷物收获机械脱粒清选系统、玉米摘穗机构、玉米苞叶处理装置等新型农机工作部件的工作机理和结构、运动参数。在此基础上,利用本学科最新研究成果,以科技成果转化成生产力为主要目标,研制开发适合我国国情的新机具、新设备,以提高我国农业机械化水平。出版玉米种子脱粒损伤机理与脱粒设备研究 ”农业机械化概论 ”等著作教材。一种玉米收获机及其玉米秸秆引导扶持装置一种多功能仿生玉米脱粒机一种小型玉米联合收割机一种高秆作物立姿输送割台及其输送装置长根茎作物收获机等获国家发明专利授权。在农业工程学报、农业机械学报等重要刊物发表双扬谷器旋风分离清选系统试验与参数优化联合收获机吸杂口偏置型旋风分离请选装置试验玉米果穗螺旋摩擦输送装置的输送性能试验等学术论文。

    完成基于先离散后脱粒的玉米果穗多辊脱粒装置项目,该项目应用楔形离散差速倒排仿生理论设计出的基于先离散后脱粒的玉米果穗多辊脱粒装置,在玉米脱粒作业中使果穗产生有序的复合运动,保证籽粒有序脱下,实现了低冲击、高效脱粒;采用五元二次回归正交旋转组合设计的方法进行了玉米果穗多辊脱粒装置性能试验研究,得出了玉米果穗在不同脱粒辊转速、不同差速辊转速、不同离散辊转速、不同离散辊间隙、不同脱粒辊间隙下的脱粒规律,并且对试验回归方程进行参数优化分析。在先离散后脱粒技术研究方面达国内领先水平。

    完成微型履带式中耕动力装置及配套农机具项目,该项目针对丘陵山地经济作物种植模式,采用4.4kW风冷柴油机为配套动力和机械传动的双橡胶履带式行走装置,垄间行走稳定,具良好的地形适应性;开发出配套的覆膜机与培土机,可实现多种农艺作业;设计出曲柄连杆式与曲柄滑块式两种配套的农机具提升装置,保证了作业机具与动力装置的可靠挂接;通过对机架、行走装置进行了系统分析优化,有效地减少了作业振动。在微型履带式中耕动力装置及配套农机具提升机构研究方面有创新,达到国内领先水平。

2)新型农业装备与智能化技术

本学科方向以机电一体化技术、CAD/CAE协同设计技术、总线通信技术、人机接口技术、虚拟样机技术和现代测试方法等技术为手段,研究智能化农业装备的基本原理及其控制规律,包括农业装备自动化、光机电一体化、柔性化、全息系统化、仿生物系统化、微型机电化等。本方向在农业机器人技术、联合收割机喂入量智能测控、联合收获机械随机损失率测试方法、烟草装备智能化控制规律、农业动力机械无级变速传动及测控技术、多功能田间管理机械、农业装备的数字化设计、农药残留电子鼻检测方法研究等方面具有特色与优势。

先后承担河南省重点攻关项目膜上高速钵苗移栽机 ”,河南省产学研合作项目拔秆粉碎联合作业机具研究与开发自走式单行钵苗移栽机研发设计,河南省教育厅科技攻关项目 “新型棉花移栽机多连杆式钵苗移栽机构的运动学模型建立与仿真分析,河南省科技厅自然科学基金农作物粗茎杆切断过程及刀具-茎杆摩擦机理研究,洛阳市科技计划项目散烟智能化在线分级系统研究与开发等科研项目。新型秸秆粉碎与破茬联合作业机获河南省科技进步二等奖,轮履腿复合式农业机器人平台关键技术研究获河南省科技进步三等奖,微型烟叶辅助采收机获大北农科技创新奖。出版教材单片机原理与接口技术机械优化设计爬绳机器人机器人平衡装置及使用该装置的轮腿机器人一种新型抬头显示器的保护装置轮爪复合式机器人的行走机构一种用于玉米精播机的漏播检测装置及方法等获国家发明专利授权。

    完成河南省教育厅重点科研项目轮履腿复合式农业机器人平台关键技术研究,项目研制了适于非结构环境的轮履腿复合式农业机器人平台。设计了动力系统、传动系统和控制系统,分析了轮履腿复合式机器人的运动模式,建立了直线、旋转和圆弧运动学模型和动力学模型,对越障等过程进行了规划;运用模糊逻辑推理方式设计了模糊控制器,提出了将梯形隶属度函数、重心法模糊化方法和加权平均法相结合的越障模糊规则和处理方法,编写了运动控制程序并进行了实验,效果良好,达到国内领先水平。

    完成河南省科技厅攻关计划项目超低空地面信息获取平台关键技术研究与开发,项目以四旋翼无人机为载体,搭载温湿度及CCD传感器及时准确地获取低空温湿度及高分辨率图像,并将图像信息存储,温湿度信息无线传输至地面站;选用nRF24L01射频通信芯片,并增加功率放大器和低噪声放大器,传输速率2M/s时传输距离达到500m,误帧率