基于实例推理的铲式精密播种机数字化设计理论及方法研究

铲式精密播种机与传统的开沟播种机具相比，优点在于土壤扰动较小，利于保墒；将种子投入种床的湿土上，利于种子发芽和出苗；在地表覆盖条件下能顺利地将种子投入土壤中；在地表覆盖条件下播种机工作部件不发生堵塞。本项目将根据播种机设计要求，基于实例推理技术，在已有播种机设计实例中检索并经修改形成满足要求的播种机设计方案，以提高设计的效率和设计质量。研究的关键问题为播种机实例的表达方法和存储模型，构建播种机实例库；结合实例库特点，研究设计有效的实例检索算法，确定实例索引词汇和索引框架等信息，实现快速准确检索；针对播种机技术指标研究实例评价方案并构造评价体系；根据设计要求研究检索实例的修改原则和修改策略，并实现实例的智能化修整，满足设计问题要求；依据修整后的设计方案，生成播种机三维实体模型进行动力学仿真，验证设计方案的有效性。研究结果对开发播种机数字化设计系统具有重要理论意义和实用价值。

按照项目的年度计划和预期的研究目标开展研究工作，按期完成了研究的全部内容，实现了预期的研究目标，取得了预期的研究成果。 .（1）采用面向对象的实例层次混合表达方法实现了铲式精密播种机设计实例的表达，将复杂的实例通过简单的实例层次进行描述，降低了数字化设计系统的复杂程度，提高了系统的实施效率。.（2）建立了符合播种技术要求和播种机性能间关系的播种机各部件之间的数据库概念模型、逻辑模型以及物理模型，构建了铲式精密播种机设计实例库，并为实例建立了索引标识，提高了检索的效率及准确率。.（3）确定了适合铲式精密播种机实例特点的检索算法，构建了数字化设计系统检索子模块以实现检索算法，可高效准确的检索出与设计问题要求相似度高的源实例。.（4）确定了铲式精密播种机源实例修改原则和修改策略。针对铲式精密播种机技术指标，基于正态模糊集确定了播种机实例的评价方法，得到检索结果实例与最优解的相似率，实现检索结果实例评价。.（5）针对铲式精密播种机结构和工作过程，分别构建了排种器和玉米种子的离散元模型，采用接触力学模型实现了排种器清种过程和打穴铲工作过程的离散元仿真分析。.（6）目前项目研究撰写论文15篇，已发表13篇,其中EI检索8篇。完成铲式精密播种机数字化设计计算机软件系统一套，正在申请软件著作权登记。培养博士研究生4人，已获得学位2人；培养硕士研究生5人，已获得学位2人。