تلاش برای تعیین عملکرد لحظه ای محصولات کشاورزی از دو دهه قبل آغاز گردیده که عموماً غلات مورد توجه بوده است. در مورد محصولات غیر دانه ای نیز به عنوان مثال در زمینه محصول گوجه فرنگی، نیشکر و کتان تحقیقاتی صورت گرفته است. در مورد محصولات علوفه ای نیز به دلیل اهمیت بالایی که دارند تحقیقات وسیعی آغاز گردیده است. هدف از انجام تحقیق حاضر، طرح و توسعه دو روش جدید در تعیین عملکرد محصول ذرت علوفه ای یکی بر مبنای تغییر مومنتم حاصل از برخورد مواد خرد شده، به یک دریچه لولایی مجهز به حسگر نصب شده در دهانه خروجی چاپر و دیگری برمبنای تغییرات گشتاور وارد بر محور توان دهی تراکتور براساس تغییر جریان جرمی علوفه بوده است. براین اساس یک حسگر دریچه ای مجهز به سامانه داده برداری رایانه ای و یک گشتاورسنج مجهز به حسگر از نوع کرنش سنج و سامانه داده برداری با کارت حافظه، طراحی و ساخته شد. نتایج حاصل از واسنجی سامانه ها در جریان های جرمی مشخص 6، 8 و 10 کیلوگرم بر ثانیه نشان داد که گشتاور سنج و حسگر دریچه ای به ترتیب همبستگی بسیار بالای 97/0 r2=و 99/0 r2= با جریان جرمی لحظه ای علوفه خرد شده داشتند. همچنین در آزمون های مزرعه ای بین تیمار های مورد آزمایش(دو حسگر) و تیمار شاهد(سامانه وزن کشی) در سطح 95% تفاوت معنی داری مشاهده نشد و در نهایت نقشه عملکرد محصول برای یک قطعه از مزرعه آزمایشی واقع در دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز تهیه گردید.

پیشرفت در توانایی طراحی اجسام مکانیکی، فنآوری های جدید حسگرها و روش های نوین برای برنامه ریزی و کنترل منجر به این شده اند تا امکان استفاده از ربات های خودگردان هر چه بیشتر در صنعت کشاورزی مورد توجه قرار گیرد. در تحقیق حاضر با استفاده سامانه ماشین بینایی و مدارات الکترونیکی و هیدرولیکی الحاقی، سامانه هوشمندی طراحی، ساخت و ارزیابی شد تا بتوان با شناسایی خطوط مختلف ایجاد شده در عملیات خاکورزی و کاشت (خط بین قسمت بهم خورده و بهم نخورده) در شرایط طبیعی مزرعه ( از نظر نور و بقایای گیاهی) با کمترین زمان پردازش و بیشترین دقت شناسایی، خودرو مورد نظر را هدایت نمود. ابتدا الگوریتم ارائه شده در شرایط مختلف نور، بقایایی گیاهی و برای سه ماشین گاوآهن، زیرشکن و ردیفکار (تصاویر گرفته شده از مزرعه) بطور جداگانه ارزیابی آزمایشگاهی شد و میزان خطای شناسایی خط (lpe) الگوریتم تعیین گردید. در نهایت الگوریتم طراحی شده بر روی تراکتور mf 399 پیاده سازی و ارزیابی های مزرعه ای نیز انجام شد. عوامل مختلفی از جمله زمان پاسخگویی (rt) و انحراف از مسیر مورد نظر (mde) در طراحی این سامانه موثر بودند و مورد ارزیابی مزرعه ای قرار گرفتند. در بررسی تاثیر دو عامل سرعت پیشروی و زاویه چرخش چرخ بر rt و mde از آزمایش فاکتوریل در طرح کاملاً تصادفی در سه تکرار استفاده شد. باتوجه به اینکه سرعت مطلوب برای اکثر ادوات خاکورزی، تهیه زمین و کاشت بین km/hr4 تا km/hr 11 می-باشد، بنابراین در مزرعه عامل سرعت در سه سطح km/hr4، km/hr5/7 وkm/hr 11 و سه زاویه چرخش چرخ 10، 16 و 5/20 درجه به ازای هر فرمان قسمت کنترل مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که نوع عملیات خاکورزی (نوع ماشین)، موقعیت تابش نور خورشید و میزان بقایای گیاهی برlpe توسط الگوریتم در سطح 5/. اثر معنی داری نداشت. با افزایش سرعت پیشروی rt کاهش، ولی مقدار mde افزایش پیدا کرد که منجر به افزایش خطای سامانه گردید. همچنین با افزایش زاویه گردش چرخ به ازای هر دستور مدار کنترل الکترونیکی، rt کاهش، ولی معیار mde تغییری نکرد که علت اصلی آن را می توان سرعت بالای پردازش تصاویر و عکس العمل سریع سامانه بیان کرد.

به گزارش سازمان خواربار جهانی (fao ) در سال 2009 کشور ایران با تولید سه ملیون تن انگور مقام هفتم را در بین کشورهای تولید کننده به خود اختصاص داده است. استان فارس با 8/20% از سطح زیر کشت تاکستان های کشور در جایگاه نخست قرار دارد. یکی از ابزار های مناسب جهت جداسازی دانه میوه ها که امروزه در دسترس است، استفاده از جت هوا است. هدف از این پژوهش فراهم آوردن شرایطی برای فرآوری بهتر آن در کارخانه های وابسته بود. بدین منظور دستگاهی طراحی گردید که بتواند حبه های انگور را با بیشترین درصد جدایش و کمترین درصد آسیب، از خوشه جدا کند. جهت تخمین نیروی مورد نیاز برای جدا شدن حبه انگور از خوشه و یافتن حداقل فشار باد مخزن، آزمایش کشش با دستگاه اینستران انجام گردید. نتایج این آزمایش برای دو رقم ریش بابا سفید و سیاه شیراز به ترتیب 44/2 و 78/2 نیوتن به دست آمد. مطابق مطالعات گذشته مقادیر اندازه گیری شده نیروی حاصل از جت هوا با افزایش قطر نازل از 5/2 به 5/4 میلی متر، از 42/2 به 07/7 نیوتن افزایش دارد. از این رو در این پژوهش اثر تیمارهای فشار باد مخزن (در سه سطح 55، 60 و 70 پوند بر اینچ مربع)، قطر نازل (در سه سطح 5/2، 5/3 و 5/4 میلی متر) و تعداد نازل (در دو سطح یک و دو عدد) بر روی درصد جدایش و آسیب حبه انگور دو رقم مذکور، بررسی شد. برای این منظور دستگاهی طراحی و ساخته شد. نتایج برای رقم ریش بابا نشان داد که درحالی که در قطر 5/2 میلی متر، تعداد نازل دو عدد و فشار psi 70، درصد جدایش 100% بود، اما درصد آسیب دیدگی در حدود 9% به همراه داشت. در قطر 5/4 میلی متر آسیب دیدگی وجود نداشت و بهترین درصد جدایش آن، در حالت دو نازل و فشار psi 70 بود. و برای رقم سیاه شیراز نتایج نشان داد که حداکثر جدایش در قطر mm 5/3، دو نازل و فشار psi 70 بود اما درصد آسیب حدود 6% را نیز به همراه داشت. همچنین مشاهده شد که در قطر 5/4 میلی متر آسیب دیدگی وجود نداشت و بهترین درصد جدایش آن در حالت دو نازل و فشار 60 و psi 70 بود و از آن رو که تأمین فشار psi 70 نیازمند هوای فشرده بیشتر در نتیجه کارکرد بیشتر کمپرسور و برق مصرفی بیشتر است، فشار psi 60 در اولویت قرار می گرفت.

مطالعه ویژگی های رئولوژیکی محصولات کشاورزی برای درک روابط بین ساختار محصول، بافت، ترکیبات شمیایی و تغییرات اعمال شده در جریان فرآوری بر رفتار محصول یکی از نیازهای مهم برای طراحی سیستم های برداشت، بسته بندی و فرآوری می باشد. این خصوصیات شاخص خوبی برای رسیدگی محصول، عمر انبارمانی و شرایط فرآوری محصولات کشاورزی می-باشد. رطب مضافتی از ارقام مرغوب و نیمه خشک به رنگ قرمز تیره متمایل به سیاه و دارای کیفیت مطلوب می باشد. از مشکلات اصلی این رقم نگه داری آن است زیرا مقدار رطوبت بالای آن باعث فساد و له شدگی آن در دمای محیط می شود. هدف از این تحقیق بررسی خصوصیات ویسکوالاستیک (مدول الاستیک لحظه ای، مدول الاستیک تاخیری، زمان تاخیر و ویسکوزیته) و دست یابی به مدلی ریاضی برای تعیین خزش خرما (رقم مضافتی) در چهار سطح دما (25، 35، 45، 55 درجه سانتی گراد) و شش سطح رطوبت (6/7، 7/8، 5/10، 0/13، 1/18 و 1/26 درصد، مبنای خشک) بود. این ویژگی ها بوسیله آزمون خزش بر خرمای کامل با استفاده از دستگاه اینسترون (مدل stm-20) اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که خزش با افزایش دما و رطوبت افزایش می یابد، این رفتار را می توان با توجه به کاهش ویسکوزیته با افزایش دما در ارتباط دانست. افزایش دما و رطوبت باعث کاهش مدول الاستیک تاخیری شدند، همچنین با افزایش دما و رطوبت زمان تاخیر و ویسکوزیته خرما به ترتیب افزایش و کاهش نشان دادند. مدل چهارعنصری برگر توضیح رفتار خزش خرما و تعیین خصوصیات مذکور را با ضریب تبیین 99/0 و حداقل ریشه میانگین مربعات خطای 538/0 به خوبی بیان نمود.

در اکثر تراکتور ها از دیفرانسیل های معمولی استفاده می گردد، که برای حذف اثر منفی این دیفرانسیل ها از مکانیزم قفل دیفرانسیل استفاده می شود. اما مشکل اکثر این مکانیزم ها عدم استفاده به دلیل نداشتن ایمنی لازم و اطلاع رانندگان است. به همین دلیل در این پژوهش سامانه ای طراحی و ساخته شد که ضمن فراهم کردن ایمنی، بدون نیاز به دخالت راننده مکانیزم قفل دیفرانسیل را به طور خودکار در شرایط مختلف کاری کنترل کند. این سامانه از یک برد کنترل اصلی به همراه نمایشگر و صفحه کلید تشکیل شده که داده های ورودی از حسگر های نصب شده روی چرخ ها و میل فرمان را پس از دریافت، آنالیز کرده و با توجه به شرایطی که برای آن تعیین شده کنترل عملگر را که یک جک هیدرولیکی است، انجام می دهد. سامانه ی مذکور پس از ساخت مورد ارزیابی قرار گرفت و دقت و صحت آن مشخص گردید. آزمایشی در مزرعه ی دانشکده ی کشاورزی دانشگاه شیراز به منظور بررسی تاثیر عوامل دنده (در دو سطح دنده یک و دو-لاک پشتی-سبک)، روش حرکت تراکتور (در دو سطح حرکت روی شیار شخم قبلی و حرکت روی زمین شخم نخورده) و حالت دیفرانسیل (در دو سطح معمولی و قفل تحت کنترل سامانه ی ساخته شده) بر لغزش چرخ های محرک و مصرف سوخت تراکتور mf399 با گاوآهن سوار برگردان دار سه خیش در سه تکرار اجرا گردید. برای بررسی داده ها از آزمایش فاکتوریل2×2×2 در قالب بلوک های کامل تصادفی استفاده شد. نتایج تجزیه واریانس داده ها نشان داد که پارامتر های روش حرکت و حالت دیفرانسیل و اثر متقابل آن ها تاثیر معنی داری در سطح احتمال %1 و دنده در سطح احتمال %5 بر لغزش چرخ های محرک داشتند. همچنین فاکتور حالت دیفرانسیل تاثیر بسیار معنی داری بر مصرف سوخت نشان داد، به طوری که با درگیر شدن قفل دیفرانسیل تحت کنترل سامانه، مصرف سوخت در شرایط متغیر بین 25 تا 40 درصد کاهش یافت. تمامی نتایج حاکی از آن است که نیاز به چنین سیستمی به منظور استفاده ی مداوم از قفل دیفرانسیل برای کاهش مصرف انرژی و افزایش بازدهی و ظرفیت مزرعه ای تراکتور لازم و ضروری است.

ایران سومین تولید کننده و دومین صادرکننده ی خرما است. ارزش اقتصادی به ازاء هر تن خرمای صادراتی ایران نسبت به کشورهای صادرکننده ی خرما به علت عدم انجام فرآوری مناسب در رتبه ی پانزدهم جهانی قرار دارد. هسته گیری یکی از فرآیندهایی است که موجب افزایش ارزش افزوده ی خرما می گردد. خرمای بدون هسته به منظور ایجاد بازارهای جدید، مصرف کنندگان جدید و به عنوان ماده ی اولیه ی فرآورده های دیگر استفاده می شود. دستگاه های ساخته شده برای هسته گیری خرمای کامل از روش پانچ برای خروج هسته از خرما استفاده کرده اند. در این پژوهش یک واحد هسته گیر خرما به روش گیره ای برای اولین بار طراحی، ساخته و ارزیابی شد. کارآئی واحد هسته گیر در سه سطح سرعت (30، 60 و 90 تعداد نامی هسته گیری بر دقیقه) و پنج سطح محتوای رطوبتی بر پایه ی تر (28، 26، 24، 22، 20%) برای خرمای مضافتی مورد آزمون قرار گرفت. با توجه به ارزیابی های صورت گرفته رطوبت تأثیر معناداری بر روی هسته گیری از خود نشان نداد اما سرعت تأثیر معناداری بر آن داشت. میانگین درصد گوشت از دست رفته برابر 1/2 درصد بود و بین تیمارهای رطوبت، سرعت و برهمکنش رطوبت - سرعت اختلاف معنی داری در درصد گوشت از دست رفته وجود نداشت. رطوبت، سرعت و اثر برهمکنش آن ها تأثیر معنی داری روی درصد تغییر طول خرما نداشتند. با افزایش سرعت، درصد تغییر طول خرما افزایش یافت اما با افزایش رطوبت درصد تغییر طول خرما روند کاهشی پیدا کرد. میانگین تغییر طول خرما 11-% بود. تیمارهای سرعت، رطوبت و اثر برهمکنش سرعت و رطوبت نیز تأثیر معناداری بر روی درصد تغییر قطر خرما پس از هسته گیری نشان ندادند. با افزایش سرعت درصد تغییر قطر افزایش یافت اما با افزایش رطوبت درصد تغییر قطر کاهش یافت و میانگین آن برابر 3/7% شد. مطلوب ترین حالت برای هسته گیری از نظر درصد هسته گیری و سرعت در رطوبت 26 درصد (بر مبنای تر) و سرعت 60 (تعداد نامی هسته گیری بر دقیقه) بود که در آن هسته گیری 80%، گوشت از دست رفته 1/2%، تغییر طول 9/7-% و درصد تغییر قطر 3/7% مشاهده شد.

در این پژوهش از تراکتور 399mf همراه با تریلری به وزن 1400 کیلوگرم به منظور بررسی فشردگی خاک و عملکرد تراکتور استفاده شد. تراکتور به منظور اندازه گیری سرعت پیشروی، لغزش چرخ ها و مصرف سوخت لحظه‏ای به حسگرهای شفت انکودر و جریان سنج مجهز گردید. آزمون مزرعه‏ای در زمین خاکورزی شده با بافت لومی رسی در دانشکده کشاورزی شیراز درچهار سطح سرعت(km/h 8/12و4/6-2/3-6/1) ، سه سطح دنده (سنگین، متوسط و سبک) و دو سطح چرخ محرک (4wd-2wd) با استفاده از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک‏های کا‏مل تصادفی در سه تکرار انجام شد. برای تعیین فشردگی خاک، پارامتر‏های شاخص مخروطی(ci) در دو عمق سطحی(cm 6-0) و زیر سطحی(cm 12-6) و جرم مخصوص ظاهری(bd) در سه عمق (cm 30-20، 20-10و 10-0) اندازه‏گیری و تغییرات فشردگی خاک بعد از عبور تراکتور نسبت به قبل از آن تجزیه و تحلیل شدند. نتایج تحلیل آماری نشان داد که فاکتورهای سرعت، دنده و چرخ محرک در هر دو پارامتر (ci)و (bd) خاک معنی دار بودند. تغییرات فشردگی با افزایش سرعت پیشروی تا حدی که لغزش چرخ کمتر از 20درصد بود، کاهش بافت. کمترین فشردگی در دو سرعت 4/6 در دنده سبک و 8/12 در دنده متوسط رخ داد. لغزش در چرخ‏های عقب به جزء در سرعت 8/12 در دنده سبک در حالت 2wd بیش‏تر از حالت 4wd بود. مصرف سوخت لحظه‏ای در سه سرعت اول با تعویض دنده از سنگین به سبک کاهش یافت و علا وه بر آن در یک محدوده قرار داشتند اما در سرعت 8/12 در تمامی دنده‏ها افزایش بیش از 40 درصد نشان داد. در بررسی روابط بین اثر چرخ با لغزش چرخ یا فشردگی خاک رابطه‏ی مشخصی بدست نیامد.

از مهمترین فرآیندها در بسته بندی و نگهداری محصولات کشاورزی عملیات دسته بندی می باشد. هدف پژوهش حاضر بدست آوردن الگوریتمی برای تشخیص و درجه بندی محصول گوجه فرنگی و ارائه سامانه ی کارآمد در این زمینه می باشد؛ برای سادگی این فرآیند ، از شبکه های فازی عصبی موسوم به anfis استفاده شده است که در عین سادگی کار و تنظیم کردن، دقتی همپای شبکه های عصبی را به ارمغان می آورد. پس از عکس برداری از نمونه های گوجه فرنگی تهیه شده، این نمونه ها توسط فرد خبره در 8 دسته: ناسالم و نارس و 6 دسته ی نیم رس و رسیده در 3 سطح اندازه ای: بزرگ، متوسط و کوچک دسته بندی شدند. ویژگی های ابعادی و رنگی تصاویر گرفته شده از این نمونه ها با استفاده از فناوری ماشین بینایی و الگوریتم های طراحی شده بدست آمده و به سامانه anfis سپرده شد. دسته بندی با استفاده از این سامانه و اطلاعات بدست آمده از ماشین بینایی در سه سطح اولیه و یک سطح نهایی انجام گردید. سه سطح اولیه عبارت بودند از درجه بندی از لحاظ رنگ، درجه بندی از لحاظ اندازه ای و جداسازی محصول سالم از غیرسالم؛ سپس داده های مربوط به هر سطح به عنوان ورودی به سامانه نهایی ارائه شدند. سامانه نهایی وظیفه داشته است که سه سطح اندازه ، رنگ و سلامت را در کنار هم قرار داده و نمونه ها را در 8 دسته قرار دهد. در هر سطح میزان دقت برای قبل و بعد از آموزش بدست آمد که نشان می داد مرحله آموزش موجب ارتقاء کیفیت تشخیص و درجه بندی گردیده و آنرا حدود 10% افزایش داده است. دقت حاصل از این سامانه پس از فرآیند آموزش برابر با 81،89، 95 و 81% به ترتیب برای درجه بندی های اندازه ای، رنگی، بافتی و نهایی می باشد.

کشاورزی دقیق (precision farming یا precision agriculture) یک مفهوم جدید در کشاورزی امروزی است و بر مبنای وجود ناهمگونی در سطح مزرعه استوار است. پیشرفته ترین قسمت از کشاورزی دقیق سیستم آشکارسازی لحظه ای عملکرد محصول می باشد که شامل تعدادی حسگر است که هر کدام با سنجش و ارسال یک سری اطلاعات از محصول در حال برداشت به ریز پردازنده و یا رایانه در نهایت عملکرد محصول در واحد سطح در هر لحظه از برداشت محاسبه می گردد. در این پژوهش پس از طراحی مدار الکترونیک و طراحی بدنه به وسیله نرم افزار solid work 2011، دستگاه ساخته شد. برای این حسگر نرم افزاری در نظر گرفته شد که قادر به ذخیره سازی داده به فرمت های docx و pdf می باشد. برای ارزیابی حسگر از گندم رقم شیراز و ذرت 704 استفاده شد. آزمون های آزمایشگاهی با پنج سطح رطوبتی (78/9، 42/13، 35/17، 26/20 و 22/25 درصد بر مبنای خشک) برای گندم و همچنین پنج سطح رطوبتی (95/6، 07/10، 55/15، 31/18 و 85/21 درصد بر مبنای خشک) برای ذرت انجام شد. برای تعیین حساسیت، ظرفیت خازن در چهار سطح پر شوندگی (25%، 50%، 75%، 100% ظرفیت پرشوندگی حسگر) و در پنج سطح رطوبتی برای محصول گندم و ذرت بدست آمد. پس از انجام آزمون آزمایشگاهی، حسگر در محیط کارگاهی (بر روی دستگاه پایش عملکرد محصول) مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی تاثیر دما بر خروجی حسگر، خروجی حسگر در پنج سطح دمایی (50، 43، 32، 30 و 26 بر حسب درجه سلسیوس) برای دو سطح رطوبتی مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمون حساسیت با خط گرسیونی با ضریب تبیین بالا برای گندم وذرت در پنج سطح رطوبتی انجام شد. دقت دستگاه با rmse=0.156 رضایت بخش بود.

سرش چرخ زمین، مهمترین عامل عدم ریزش دقیق بذر توسط خطی کارها می باشد. این سرش ناشی از نحوه درگیری چرخ با زمین، وجود ناهمواری در مزرعه و گشتاور زیاد روی محور چرخ است. لذا یافتن راهی برای کاهش یا حذف این عامل موجب افزایش دقت در میزان ریزش و فواصل بذور در خطی کارها می گردد. علاوه بر اشکال یاد شده پله ای بودن سرعت انتقال جعبه دنده های معمولی کنترل بهینه بر میزان ریزش را دشوار می کند. در این پژوهش به منظور کاهش قابل توجه سرش چرخ، یک سیستم مکاترونیکی طراحی و به خطی کار اضافه گردید. به منظور آزمایش دستگاه، از یک کارنده مشابه با سیستم انتقال قدرت مکانیکی در دو شرایط مختلف میزان بقایا (زمین با تهیه بستر معمولی با بقایای کمتر از 10درصد و زمین دست نخورده با30،40 و 50 درصد بقایا) به عنوان تیمار در سه سرعت 4، 6 و 8 کیلومتر بر ساعت مورد استفاده گردید. نتایج بدست آمده نشان داد میانگین ریزش سیستم مکاترونیکی درمقایسه با میانگین ریزش هدف (20گرم در متر مربع) در حالت بدون شخم در سرعت های مختلف پیشروی 5/4% کاهش داشت. همچنین میانگین ریزش سیستم مکاترونیکی در شرایط مشابه در حالت شخم در مقایسه با میانگین ریزش هدف 3% کاهش داشته است. در حالی که میانگین ریزش سیستم مکانیکی در مقایسه با میانگین ریزش هدف در حالت بدون شخم در سرعت های مختلف پیشروی20% کاهش داشت. همچنین میانگین ریزش سیستم مکانیکی در شرایط مشابه در حالت شخم در مقایسه با میانگین ریزش هدف 8% افزایش داشته است. میانگین کیفیت پاشش سیستم مکاترونیکی در مقایسه با میانگین کیفیت پاشش هدف (55 بذر در متر) در حالت بدون شخم در سرعت های مختلف پیشروی 3% کاهش داشت. همچنین میانگین کیفیت پاشش سیستم مکاترونیکی در شرایط مشابه در حالت شخم در مقایسه با میانگین کیفیت پاشش هدف 1% کاهش داشته است. میانگین کیفیت پاشش سیستم مکانیکی در مقایسه با میانگین کیفیت پاشش هدف در حالت بدون شخم در سرعت های مختلف پیشروی10% کاهش داشت. همچنین میانگین کیفیت پاشش سیستم مکانیکی در شرایط مشابه در حالت شخم در مقایسه با میانگین کیفیت پاشش هدف 8% افزایش داشته است. لذا میزان ریزش و کیفیت پاشش سیستم مکاترونیکی در پوشش های مختلف و سرعت های ایجاد شده نسبت به سیستم مکانیکی به هدف نزدیک تر بوده است. میزان ریزش و کیفیت پاشش در دو سطح بقایای 30 و40 درصد تفاوت معناداری نداشتند. نامناسب ترین میزان ریزش و کیفیت پاشش مربوط به دستگاه مکانیکی در سرعت 8 کیلومتر بر ساعت در تمامی سطوح بقایا بود.

امکان سنجی استفاده از ویژگی های خازنی برای تشخیص رسیدگی سیب درجه بندی محصولات کشاورزی یکی از فرآیندهای مهم در روند فرآوری آنهاست که بر بازارپسندی و ارزش افزوده محصول تأثیرگذار است، درجه بندی میوه ها و سبزی ها بر اساس رسیدگی آن ها یکی از معمول ترین روش ها است. در این تحقیق از روش غیر مخرب خازنی استفاده شد. بدین منظور یک سامانه آزمایشگاهی برای اندازه گیری ظرفیت حسگر خازن طراحی و ساخته شد. عملکرد حسگر مذکور به کمک دو رقم سیب پاییزه گلدن دلیشز و رد دلیشز به عنوان ماده دی الکتریک مورد ارزیابی قرار گرفت. در آزمایش های اولیه که در چهار سطح بسامد ولتاژ تغذیه (khz 10، khz 100، mhz 1 و mhz 10) به منظور یافتن رابطه ای دلخواه با خواص مکانیکی و میزان مواد جامد محلول (tss) انجام گرفت. نتایج حاصله نشان داد که حسگر با بسامد ولتاژ ورودی معادل 100 کیلو هرتز، ولتاژ خروجی متناسب با تغییرات خواص مکانیکی و شیمیایی (tss) به دست می دهد، در ادامه ثابت دی الکتریک نمونه های اصلی در بسامد 100 کیلو هرتز طی رسیدن میوه در شرایط کنترل شده دما و رطوبت اندازه گیری شد. برای استخراج ثابت دی الکتریک و حذف اثر هوا شبیه سازی الکتریکی بر اساس حجم و سطح تصویر میوه نیز انجام شد. پس از استخراج ثابت دی الکتریک میوه رابطه آن با میزان رسیدگی و خواص مرتبط با رسیدگی (مواد جامد محلول، استحکام) بررسی شد. نتایج نشان داد رابطه رگرسیونی tss با ثابت دی الکتریک در طی رسیدن میوه برای سیب گلدن و رد دلیشز به ترتیب با ضریب تبیین 92/0 و 94/0 رابطه نزولی داشت. و رابطه خواص مکانیکی با ثابت دی الکتریک در طی رسیدن میوه برای سیب گلدن و رد دلیشز با رگرسیون خطی و به ترتیب با ضریب تبیین 88/0 و 93/0 رابطه افزایشی داشت. کلمات کلیدی: سیب، حسگر خازنی، بسامد، میکروکنترلر.

در روش های معمول سم پاشی در باغ ها، مقدار سم پاشیده شده، به صورت هدف دار انجام نمی شود. بررسی آمار مصرف سموم شیمیایی در گلخانه ها و باغ ها نشان دهنده مصرف بیش از حد مورد نیاز گیاه بوده و از این مقدار سم مصرف شده، تنها 30 در صد آن به چتری درخت می رسد و باقی مانده آن از دست رفته و باعث خسارت می شود. سم پاش های نرخ متغیر با استفاده از سیستم های کنترل هوشمند تا حد زیادی در کاهش استفاده از آفت کش ها و کاهش آلودگی محیط زیست در باغ ها و گلخانه ها کارایی دارند . به این منظور از روش هایی مانند تشخیص فاصله درختان با امواج التراسونیک ، تشخیص موقعیت درخت با gps، کاربرد لیزر و اسکنر های لیزری استفاده شده است. در این تحقیق نمونه اولیه سمپاش باغی مبتنی بر فتاوری ماشین بینایی طراحی و بکار برده شد. سمپاش طراحی شده براساس ساختار چتری درخت و میزان سبزینه، عمل سم پاشی را به صورت بی درنگ انجام می دهد و بهره وری از سم پاشی در باغ را بهبود می بخشد. آزمایشات به دو صورت آزمایشگاهی و مزرعه ای انجام شد. برای بررسی دقت پاشش دستگاه در آزمایشگاه، کاغذ های سبز و سفید رنگ به ابعاد 25×60 سانتی متر در ارتفاع 70/2 متری از زمین نصب شدند و یک دوربین ناظر به صورت آنی زمان قطع و وصل پاشش نازل و همچنین رسیدن و عبور از برگه های سبز رنگ را تصویر برداری می کرد. تعیین دقیق موقعیت زمانی رسیدن و اتمام عبور ازکاغذ های رنگی سبز برای شروع و قطع پاشش توسط نرم افزار windows movie maker بررسی شد. همچنین عملکرد سمپاش در باغ زیتون در دو حالت مختلف سمپاشی به صورت سراسر پاشی و سمپاشی منقطع هدفدار مبتنی بر سایه انداز درخت و فناوری بینایی ماشینی مقایسه شد. این عملکرد در 3 سرعت پیشروی مختلف و 4 تکرار انجام شد و نتایج نشان داد در کاربرد سمپاش طراحی شده ی جدید، برای باغ زیتون مصرف سم تقریبا 54 در صد کاهش یافت. میزان کاهش مصرف سم در باغ های جوان، که درختان کوچکتر هستند و فاصله بین چتری درختان زیادتر است می تواند از این مقدار هم فراتر رود

تنک کردن محصولات ردیفی از جمله عملیات هزینه بر و طاقت فرسای کشاورزی است که عمدتاً بصورت دستی و توسط کارگران انجام می شود. از جمله مشکلات اصلی ماشین¬های تنک کن موجود این است که عمل تنک کردن به صورت تصادفی و غیر هوشمند انجام می شود. به همین دلیل در این تحقیق ساخت و بکارگیری یک مکانیزم تنک کن خودکار چغندرقند مورد توجه قرار گرفت. ماشین تنک¬کن چغندرقند طراحی شده از سه قسمت تشکیل شده که شامل واحد ماشین بینایی، واحد کنترل الکترونیکی و عملگرهای تنک¬کن می¬باشد. در قسمت ماشین بینایی، مهمترین عمل، نوشتن الگوریتم تنک¬کردن بر اساس بهترین فاصله مورد نظر بین بوته¬ها با در نظر گرفتن مکان¬های کاشته نشده می¬باشد. به طور کلی روش کار بدین صورت است که با حرکت تراکتور بر روی ردیف محصول چغندرقند، توسط دوربین تصاویر ردیف چغندرقند در مزرعه گرفته می شود. پس از پردازش تصاویر و بر اساس الگوریتم¬های طراحی شده، فرمان به میکروکنترلر و در نهایت به عملگرها جهت تنک کردن مزرعه ارسال می گردد. ارزیابی آزمایشگاهی و مزرعه¬ای تنک کن الکترومکانیکی در 3 سطح سرعت پیشروی مختلف 2، 5/3 و 5 کیلومتر بر ساعت و در قالب طرح کاملاً تصادفی با چهار تکرار در آزمایشگاه و سه تکرار در مزرعه انجام گرفت. نتایج ارزیابی آزمایشگاهی نشان داد که مقادیر دقت دستگاه بر روی فواصل تنک شده، میانگین فواصل تنک نشده و مقدار تأخر و تقدم مکانی با افزایش سرعت پیشروی کاهش یافتند و با کاهش سرعت پیشروی این مقادیر افزایش یافتند،که بیشترین این مقادیر مربوط به سرعت 2 کیلومتر بر ساعت می¬باشد. نتایج بدست آمده از ارزیابی آزمایشگاهی و مزرعه¬ای شاخص دقت حفظ بوته¬های تک نشان داد که این شاخص در حالت آزمایشگاهی و مزرعه¬ای دارای عملکرد بالایی بود به طوری که این شاخص در سرعت پیشروی 2 کیلومتر بر ساعت برابر با 99 % می¬باشد. همچنین سرعت پیشروی تأثیر چندانی بر روی شاخص دقت حفظ بوته¬های تک نداشته است. سایر نتایج بدست آمده از شاخص حفظ همپوشانی مزرعه و شاخص آسیب دیدگی گیاهان باقی مانده در آزمون مزرعه¬ای نشان داد که این شاخص¬ها با افزایش سرعت کاهش یافته اند. همچنین نتایج بدست آمده از ارزیابی آزمایشهای مزرعه¬ای نشان داد که بهترین فواصل بین بوته¬ها بعد از عملیات تنک کردن نسبت به فاصله تنظیم شده (200 میلیمتر) و مربوط به سرعت پیشروی 2 کیلومتر بر ساعت بود. اگر چه این فواصل با مقادیر بدست آمده در سرعت های پیشروی 5/3 و 5 کیلومتر بر ساعت از نظر آماری اختلاف معنی داری داشتند ولی این فاصله¬ها همچنان در بازه مناسب تنک کردن (300-150میلیمتر) قرار دارد.

اثر بسامد و طول زمان ارتعاش بر جداسازی مکانیزه میوه رسیده سه رقم پرتقال و دو رقم نارنگی در این پژوهش ، نوعی شاخه تکان به منظور برداشت میوه پرتقال های والنسیا ، تانجلو و خونی و نارنگی های کینو و یافا مورد ارزیابی قرار گرفت . ماشین انتخابی دارای قابلیت تغییر بسامد در سطوح 10 ، 20 و 25 هرتز بوده و دامنه نوسان آن ثابت و برابر 5/32 میلی متر بود . به منظور تعیین تاثیر بسامد نوسان ، زمان ارتعاش و انتخاب مناسبترین ترکیب بر میزان جداسازی میوه از شاخه ، آزمایش فاکتوریل در قالب یک طرح کاملا تصادفی انجام گردید. آزمایش در سه سطح بسامد ( 10 ، 15 و 20 ) هرتز و دو سطح زمان ارتعاش (10 و 15 ثانیه) با سه تکرار انجام گردید . نتایج حاصل از تجزیه واریانس و مقایسه میانگین ها نشان از معنی دار بودن تاثیر سطوح مختلف بسامد و زمان ، بر جداسازی میوه رسیده سه رقم پرتقال و دو رقم نارنگی داشت . همچنین در مورد اثر تعاملی نتایج حاکی از آنست که بین میانگین های بسامد ارتعاش و زمان ارتعاش روابطی موجود است که بر درصد برداشت میوه رسیده تأثیر می گذارند . ضمناً بصورت متوسط مناسبترین بسامد ارتعاش و بهترین زمان برداشت بترتیب 20 هرتز و 7 ثانیه می باشد .

در این تحقیق یک دستگاه شاخه تکان پنوماتیک قابل حمل و سبک برای برداشت میوه هایی که می توان با تکانیدن شاخه برداشت نمود، طراحی و ساخته شد. جریان هوا و جریان الکتریکی مورد نیاز برای بکار انداختن دستگاه از مجموعه ای متشکل از مولد الکتریکی و کمپرسور باد سوار بر شاسی قابل حمل تأمین می گردد. برای کنترل بسامد ارتعاش مجهز به یک کنترل کننده منطقی برنامه پذیر (plc) و جهت تغییر دامنه نوسان مجهز به یک سیستم پاندوگراف می باشد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در کشاورزی، خاک ورزی یکی از انرژی برترین عملیات در فرآیند تولید محصولات زراعی می‏باشد. دانستن ‏اطلاعات در خصوص مقاومت کششی ادوات در خاک ها و شرایط مختلف می‏تواند نقش بسیار مهمی در ‏انتخاب صحیح تراکتور و ادوات کشاورزی داشته باشد. هدف از انجام این تحقیق، تعیین رابطه ای جهت ‏تخمین مقاومت کششی تک بشقاب هرس با استفاده از روش آنالیز ابعادی بود. آزمون‏ها در آزمایشگاه انباره ‏خاک گروه مهندسی مکانیک ماشین های کشاورزی دانشگاه شیراز اجرا گردید. انباره خاک مورد استفاده از ‏سه قسمت اصلی مخزن، محمل ادوات و منبع قدرت (الکتروموتور) و همچنین سایر سیستم های جانبی نظیر ‏سیستم انتقال قدرت تشکیل شده است. جهت خاکریزی و آماده سازی انباره از دستگاه های دیگری نظیر الک ‏متحرک و غلتک استفاده شد. نیروی کشش مورد نیاز جهت حرکت تیغه توسط یک دستگاه نیروسنج ‏s‏ شکل ‏اندازه گیری شد. ‏ ‏ عوامل موثر بر مقاومت کششی دیسک که در سطح های مخلتف مورد توجه قرار گرفتند عبارت بودند از: ‏قطر دیسک، عمق کار، سرعت پیشروی دیسک، زاویه دیسک، ضخامت دیسک، وزن مخصوص خاک، ‏چسبندگی خاک، رطوبت خاک، زاویه اصطکاک خاک و فلز و شتاب ثقل. هر یک از این عوامل در سه تکرار ‏مورد شناسایی، سنجش و اندازه گیری قرار گرفتند. نتایج حاصل از عملیات آزمایشگاهی جهت تعیین معادله ‏عمومی توسط رایانه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و در نهایت رابطه کلی جهت تخمین مقاومت کشش تک ‏بشقاب هرس در محدوده های تعیین شده به دست آمد.‏ ‏ ‏

یکی از مهمترین مشکلات کشاورزان در اراضی کشاورزی، مبارزه با علفهای هرز و مقاومت آنها نسبت به علف کش ها می باشد. از جمله روش های مرسوم مبارزه با علف هرز روش مکانیکی و روش استفاده از علف کش های انتخابی را می توان نام برد. با پیشرفت فن آوری علف کش های انتخابی، کارآیی این علف کش ها روز به روز افزایش می یابد. علت اصلی عدم استقبال کشاورزان از این روش، بالا بودن قیمت سموم در مقایسه با روش حذف دستی می باشد. با توجه به هزینه بسیار زیادی که در این روش جهت بکار گیری کارگر صرف خواهد شد و با در نظر گرفتن صدمات وارده به محصول بدلیل تردد کارگران، هدایت هوشمند این ادوات جهت افزایش استفاده از وجین کن های مکانیکی، گام بزرگی جهت بکارگیری موثرتر ادوات مکانیکی بمنظور حذف علفهای هرز می باشد. اولین گام در راستای این مهم شناسایی ردیف کشت توسط الگوریتم خط¬یابی می باشد. در تحقیق حاضر با استفاده از الکوریتم برازش خطی و توسعه آن با زیر برنامه الحاقی الگوریتم جامعی ارائه گردید تا بتوان به شناسایی خطوط کشت با کمترین زمان پردازش و بیشترین دقت شناسایی پرداخت. ابتدا الگوریتم¬های بدست آمده در دو حالت کم پشت و پرپشت مزرعه ارزیابی شد. سپس جهت افزایش دقت شناسایی، جداسازی ردیف اصلی محصول و علف هرز توسط آنالیز شکل انجام گردید. در نهایت از نمونه آزمایشگاهی جهت ارزیابی نهایی الگوریتم توسعه یافته استفاده شد. عوامل مختلفی که در طراحی این الگوریتم موثر هستند زمان پاسخگویی ( rt) و فاصله از ردیف( md) مورد ارزیابی آزمایشگاهی قرار گرفتند. علاوه بر دو عامل فوق، دو فاکتور مهم دیگر که به نوعی منجر به بروز خطای اولیه در محاسبه خط ردیف کشت توسط الگوریتم می شوند lpe و dpe مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییرات در چگالی پوششی باعث ایجاد تغییرات در زمان پردازش و خطای شناسایی الگوریتم می گردد. همچنین در صورت استفاده از آنالیز شکل می¬توان دقت شناسایی ردیف را تا حد زیادی افزایش داد. با افزایش عرض ردیف، مقدار زمان پاسخگویی الگوریتم افزایش می یابد و با افزایش سرعت پیشروی، معیار فاصله از ردیف md و همچنین معیار dpe افزایش می یابد که منجر به افزایش خطای شناسایی الگوریتم و دستگاه می گردد. همچنین با تصحیح خطای اولیه lpe در الگوریتم، میزان خطای شناسایی الگوریتم و دستگاه بدلیل کاهش در معیار mdو همچنین معیار dpe، کاهش می یابد.

فشردگی خاک به عنوان نزدیکتر شدن ذرات تشکیل دهنده خاک به یکدیگر تعریف شده که موجب افزایش مقاومت خاک می شود. این فشردگی در اثر اعمال نیرو به خاک از طرق مختلف حاضل می شود و مهم ترین آنها عبور تراکتور و ادوات مربوط می باشد که با روند سنگین تر شدن آنها این موضوع حادتر می شود. فشردگی که در اثر عبور چرخهای تراکتور در عمقهای کم بوجود می آید، پس از عملیات خاک ورزی تا حد زیادی از بین می رود ولی فشردگی ایجاد شده در خاک کف شیار شخم باقی می ماند. از آنجا که بعد از کار با وسایل خاک ورزی، محصولات با ریشه های عمقی در این بستر شروع به ریشه دوانی می کنند، هر گونه فشردگی باقیمانده می تواند روی عملکرد محصولات اثر بگذارد. تحقیقات متعددی در دنیا در خصوص فشردگی در اثر تردد ماشینهای کشاورزی انجام شده است. ولی بر اساس بررسی ها رایانه ای انجام شده، تا کنون در مورد میزان تاثیر وسایل خاک ورزی بر این فشردگی و افزایش مقاومت خاک کف شیار شخم گزارشی مشاهده نشده است. در این تحقیق برای اولین بار فشردگی ناشی از حرکت خیش های خاک ورزی و تاثیر سرعت پیشروی، نوع خاک و رطوبت آن بر فشردگی و افزایش مقاومت خاک در کف شیار شخم و عمق چهار سانتیمتر زیر آن بررسی گردید. آزمایشات بر اساس طرح آماری کرتهای چهار بار خرد شده در قالب بلوکهای کامل تصادفی (طرح پایه) انجام شد. سپس جرم مخصوص ظاهری خاک به عنوان معیار فشردگی و شاخص مخروط به عنوان معیار مقاومت خاک اندازه گیری شد و نتایج مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. این کار هم در مزرعه و هم در آزمایشگاه از طریق ساختن انباره خاک انجام گرفت. بر اساس نتایج حاصل از آزمایشات، با افزایش رطوبت و سنگین تر شدن بافت خاک، فشردگی حاصله توسط هر دو نوع خاک ورزی (بشقابی و برگرداندار) در کف شیار شخم افزایش یافت. همچنین افزایش سرعت خاک ورز در هر دو نوع خاک باعث کاهش فشردگی حاصل از دو خاک ورزی گردید. در آزمایشات مزرعه ای بیشترین مقدار فشردگی خاک به میزان 18/14% توسط خاک ورزی برگرداندار در بیشترین سطح رطوبت و کمترین سطح سرعت به وجود آمد و در بررسی های آزمایشگاهی نیز بیشترین فشردگی به میزان 10/19% در خاک رس سیلت دار به وسیله همین خاک ورز حاصل گردید.در کلیه تیمارها فشردگی ناشی از خاک ورز برگرداندار در سطح رطوبت و سرعت مساوی در خاکی با بافت یکسان هم در آزمایشگاه و هم در مزرعه بیشتر از خاک ورز بشقابی بود. این پدیده نشان دهنده آن است که علی رغم سنگین تر بودن خاک ورز بشقابی نسبت به برگرداندار، وزن تنها عامل ایجاد فشردگی خاک نبوده بلکه نوع تنش هائی که خیش دستگاه به خاک وارد می کند می تواند به مراتب مهم تر باشد. در هیچکدام از تیمارها فشردگی قابل ملاحظه ای در عمق 4 سانتیمتری پایین تر از کف شیارشخم (لایه زیرین خاک) مشاهده نگردید. این نتیجه حاکی از آن است که فشردگی خاک و افزایش مقاومت آن در اثر حرکت خیشهای خاک ورزی، به لایه کف شیار شخم محدود می شود و بر لایه های زیرین خاک تاثیر نمی گذارد.پس از تحلیل آماری، مدل سازی فشردگی خاک توسط این دو نوع خاک ورز به روش تحلیل ابعادی انجام گرفت و مدل های زیر برای تخمین فشردگی با توجه به میزان رطوبت و نوع خاک، نوع خیش خاک ورز و سرعت پیشروی تدوین گردید. شکل کلی مدل برای تعیین جرم مخصوص ظاهری و شاخص مخروط خاک فشرده به صورت زیر می باشد:‏‎p=p0 [a+b(gd/v2) clog m]‎‏‏‎ci=ci0[d+e(gd/v2)+flog m]‎‏