فهرست مطالب

تحقیقات سامانه ها و مکانیزاسیون کشاورزی - پیاپی 78 (تابستان 1400)

نشریه تحقیقات سامانه ها و مکانیزاسیون کشاورزی
پیاپی 78 (تابستان 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/12/15
  • تعداد عناوین: 7
|
  • هوشنگ اردیخانی، محمد غلامی پرشکوهی*، داود محمدزمانی، محمد قهدریجانی صفحات 1-18

    رسیدن به الگوی کشت باغی مناسبی که بتوان از آن بیشینه بهره را از عوامل و نهاده های تولید، به ویژه عامل محدودکننده یعنی آب، به دست آورد ضرورتی انکارناپذیر است. پرسش اصلی در این پژوهش این است که با توجه به وضعیت موجود در باغداری استان قزوین، شرایط بهینه برای تعیین الگوی کشت و اختصاص نهاده ها در باغ های مختلف بر چه پارامترهایی تاکید دارد. به منظور تعیین الگوی بهینه کشت، اطلاعات درآمد و هزینه های باغداران به صورت مجزا پرسیده شد. این مقادیر از طریق استفاده از آمارنامه های سازمان جهاد کشاورزی استان قزوین و مصاحبه با باغداران شهرستان بویین زهرا و تکمیل 73 پرسشنامه (روش نمونه گیری تصادفی ساده دو مرحله ای) برای باغداران در سال 1398 - 1397 استخراج و پردازش شد. مدل برنامه ریزی آرمانی نهایی با 4 متغیر تصمیم برای کل منطقه فرموله شد. همچنین برای ارایه الگوی مناسب کشت محصولات باغی از روش برنامه ریزی آرمانی با استفاده از نرم افزار Lingo Ver. 17 استفاده شد. مطابق با نتایج مدل در مورد کودهای فسفاته و پتاسه کاهش مصرف به میزان 5/9 درصد (بیش از میزان آرمان) و در مورد کود نیتروژنی کاهش مصرف به میزان 8 درصد حاصل شد. در مورد سه آرمان کاهش مصرف علف کش، حشره کش و قارچ کش موفقیت بیش از حد یعنی به ترتیب 5/4، 7/5 و 8 درصد مشاهده شد. با توجه به وجود منابع آبی فراوان در این منطقه، در مورد 12 آرمان مربوط به کاهش آب نیز موفقیت بیش از حد یعنی کاهش یک درصد در مصرف آب مشاهده شد.

    کلیدواژگان: بهره وری، مدیریت، مکانیزاسیون کشاورزی، نهاده های تولید
  • بهروز گودرزی، نواب کاظمی*، محمدامین آسودار صفحات 19-38

    فشردگی خاک موجب عدم نفوذ آب و هوا در خاک و توسعه نا مناسب ریشه می گردد. سریع ترین روش مقابله با آن زیرشکنی است. ارتعاش به کار گرفته شده در زیرشکن های موجود به دلیل استفاده از محور تواندهی به عنوان منبع توان ایجاد ارتعاش، از نوع رفت و برگشتی است. این روش هم توان بالایی نیاز دارد و هم موجب استهلاک در زیرشکن و تراکتور می گردد. در این پژوهش به منظور دستیابی به اهدافی مانند کاهش توان کل (کششی+ ارتعاشی) و افزایش کارآیی انرژی، یک زیرشکن مجهز به سامانه ارتعاش دورانی ساخته شد و برای تامین توان ارتعاش دورانی، کنترل بسامد ارتعاش و جهت دوران، از توان الکتریکی استفاده شده است. طرح آماری فاکتوریل در قالب کاملا تصادفی با سرعت پیشروی و بسامد، به عنوان متغیرهای مستقل و عمق خاک ورزی، سطح مقطع خاک ورزی، میانگین وزنی قطر کلوخه، نیروی کششی و انرژی کل متغیرهای وابسته در نظر گرفته شدند. اثر ارتعاش دورانی با اطمینان 95% بر عمق خاک ورزی و با اطمینان 99% بر سطح خاک ورزی و میانگین وزنی قطر کلوخه معنی دار شد. بسامد (36-) هرتز بهترین خردکنندگی کلوخه را داشت. تاثیر ارتعاش دورانی بر نیروی کششی، با اطمینان 99 درصد معنی دار شد و بسامد (36+) هرتز کمترین نیروی کششی را داشت. همچنین انرژی مصرف شده برای خاک ورزی با اطمینان 99 درصد کاهش یافت و بسامد (36+) هرتز دارای کمترین انرژی مصرفی شد. با در نظر گرفتن میزان خردکنندگی در ازای مصرف انرژی، نشانگری به عنوان کارآیی زیرشکنی تعریف شد و نتیجه نشانگر کارآیی انرژی، به ترتیب اولویت کارآیی زیرشکنی عبارت از تیمارهای با بسامد (36+)، (36-)، (18-)، (18+) و (0) هرتز است.

    کلیدواژگان: توان الکتریکی، خاک ورزی، زیرشکن ارتعاشی، فشردگی خاک
  • جواد نعمتی، بابک بهشتی*، سید علی محمد برقعی صفحات 37-54
    یکی از فرایندهای مهم در کشاورزی، جداسازی محصولات کشاورزی است. استفاده از سیکلون ها یکی از روش هایی است که علاوه بر مخارج کمتر، زمان جداسازی کوتاه تر و عملیات ساده تر، دارای بازده بالایی نسبت به سایر روش های جداسازی (مانند جداسازی با دست و...) است. هدف از این تحقیق طراحی، شبیه سازی و ساخت دستگاه جداسازی سیکلونی و ارزیابی آن به منظور جداسازی کلاله از گلبرگ زعفران است. بدین منظور ابتدا با استفاده از نرم افزار ANSYS FLUIN و به روش تحلیل دینامیکی سیالات (CFD) شبیه سازی سیکلون صورت گرفت و راندمان جداسازی به دست آمد. پس از آن دستگاه با استفاده از نرم افزار SOLID WORKS طراحی و نمونه اولیه آن ساخته و ارزیابی شد. شبیه سازی و ارزیابی دستگاه در سه سطح سرعت هوا (5/1، 5/2 و 5/3 متر بر ثانیه) و در پنج سطح رطوبت (80، 60، 40، 20، 10 درصد) بر پایه تر صورت گرفت. انتخاب سرعت ها بر اساس سرعت حد اجزای گل زعفران و انتخاب سطح رطوبت ها حاصل اندازه گیری 5 روز اول برداشت گل ها بود. از یک آزمایش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی در سه تکرار استفاده شد. نتایج ارزیابی دستگاه نشان داد که بیشترین میزان جدایش دستگاه در رطوبت 20 درصد و سرعت 5/3 متر بر ثانیه معادل (80 درصد) و کمترین بازده دستگاه در رطوبت 80 درصد و سرعت 5/1 متر بر ثانیه مساوی (11 درصد) و بسیار نزدیک به بهترین نتیجه شبیه سازی دستگاه در نرم افزار بود که بهترین عملکرد دستگاه را در سرعت 5/3 متر بر ثانیه معادل 89 درصد نشان داد.
    کلیدواژگان: بازده جداسازی، تحلیل دینامیکی، درصد ناخالصی، سرعت حد، شبیه سازی دستگاه
  • زهرا یوسفی*، عادل واحدی، فاطمه عسکری بزایه صفحات 55-72
    در این پژوهش، وضعیت مصرف انرژی و میزان انتشار آلاینده های زیست محیطی، با استفاده از ارزیابی چرخه زندگی  برنج در استان گیلان بررسی گردید. عوامل بالقوه تاثیرگذار شامل پتانسیل گرمایش جهانی، پتانسیل اسیدیته، اوتریفیکاسیون خشکی، تخلیه منابع فسیلی، تخلیه منابع فسفات، تخلیه منابع پتاسیم و تخلیه منابع آبی ارزیابی شدند. نتایج این تحقیق نشان می دهد که کل انرژی مورد نیاز برای تولید شلتوک برنج برابر با 88064 مگاژول در هکتار است. نهاده سوخت دیزل به همراه ماشین های کشاورزی، در مجموع با 52/65 درصد بیشترین مقدار انرژی ورودی را به خود اختصاص دادند. میزان انرژی خروجی مزارع شلتوک برنج نیز 58173 مگاژول در هکتار به دست آمد. نسبت انرژی و بهره وری انرژی در تولید شلتوک برنج، 66/0 و 04/0 محاسبه شد. بر اساس نتایج ارزیابی چرخه زندگی، انتشار دی اکسید کربن ، با مقدار 38/740 کیلوگرم به ازای یک تن شلتوک، بیشتر از سایر آلاینده ها است. مقدار گرمایش جهانی ناشی از تولید یک تن شلتوک برنج، CO2 eq 6/1116 کیلوگرم است. تخلیه منابع فسیلی به دلیل استفاده از سوخت دیزل ،MJ 7587 مگاژول و تخلیه منابع آب نیز 3354 متر مکعب و  تخلیه منابع فسفات و پتاسیم هم به ترتیب P2O5 eq 15/2 کیلوگرم و K2O eq  62/0 کیلوگرم به ازای تولید یک تن شلتوک محاسبه شده است. همچنین شاخص زیست محیطی و شاخص تخلیه منابع برای تولید یک تن شلتوک به ترتیب 5789/0 و 7057/1 به دست آمد.
    کلیدواژگان: بهره وری انرژی، پتانسیل گرمایش جهانی، تخلیه منابع
  • جعفر حبیبی اصل*، آذرخش عزیزی، لیلا بهبهانی صفحات 73-88

    پژوهش حاضر به منظور بررسی امکان نشا کاری مکانیزه کلزا و مقایسه آن با روش بذرکاری در استان خوزستان اجرا شد. در تیمار نشاکاری، با استفاده از ماشین نشاکار تعداد 9 نشای 38 روزه در هر متر مربع کشت شد. در روش بذرکاری نیز بذر کلزا به میزان 6 کیلوگرم در هکتار با استفاده از خطی کار جوی-پشته ای به صورت دو ردیف بر هر پشته و فاصله پشته های 60 سانتی متری کشت شد. نتایج تحقیق نشان داد که از نظر عملکرد دانه، وزن هزار دانه، تعداد ساقه های فرعی، ارتفاع بوته ها و میزان روغن استحصالی بین روش بذرکاری و نشاکاری اختلاف معنی داری وجود ندارد. میانگین دو سال عملکرد دانه کلزا در روش های نشاکاری و بذرکاری به ترتیب 2/2225 و 8/2391 کیلوگرم در هکتار بود. تراکم کمتر بوته ها در روش نشاکاری نسبت به روش بذرکاری باعث رشد رویشی بیشتر گیاه کلزا شد به طوری که تعداد خورجین در هر ساقه در روش نشاکاری 64 درصد بیش از تعداد آن در روش بذرکاری بود. همچنین قطر ساقه های اصلی و فرعی در روش نشاکاری به ترتیب با 33/19 و 23/7 میلی متر، 30 و 2/16 درصد بیش از قطر ساقه های اصلی و فرعی در روش بذرکاری بود. کارایی مصرف آب در تیمارهای نشاکاری و بذرکاری به ترتیب 44/0 و 38/0 کیلوگرم بر مترمکعب بود. نسبت سود به هزینه یک هکتار نشاکاری و بذرکاری کلزا نیز به ترتیب 98/0 و 02/3 محاسبه شد.

    کلیدواژگان: ارزیابی اقتصادی، خطی کار، عملکرد، کارایی مصرف آب، هزینه
  • فرهاد چابک، علیرضا رضائی*، میلاد اسدپور صفحات 89-106

    موقعیت یابی وسیله نقلیه با هر ساختار، فضای کاری و وظیفه، یکی از اساسی ترین مسایل در حوزه اتوماسیون ماشین های کشاورزی و پیش نیاز حرکت وسیله نقلیه است که همواره دارای چالش و مورد توجه پژوهشگران بوده است. در این پژوهش، روش دمپستر-شافر ارتقاءیافته (یاگر) و فیلتر کالمن به عنوان دو ابزار اصلی تلفیق و پردازش داده های حسگرهای موقعیت یابی یک تراکتور مدل، برای دستیابی به بهترین تخمین در موقعیت یابی با توجه به شرایط محیطی متغیر مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین با ارایه روشی جدید، وزن دهی ابتدایی به اطلاعات هر یک از حسگرها شامل حسگر موقعیت یابی جهانی، حسگر اثر ماند و دورسنج چرخ ها با توجه به میزان اطمینان از صحت هر یک انجام شد. معادلات هندسی حاکم بر تراکتور مدل استخراج شده و از یک کنترلر تناسبی- انتگرال گیر- مشتق گیر برای کنترل سینماتیکی تراکتور مدل در شبیه ساز مکانیکی Sim-Mechanics نرم افزار Matlab پیاده سازی شد. همچنین با استفاده از دو معیار آشکارساز مغناطیسی و میانگین مربع خطا میزان خطای موقعیت یابی در دو روش فیلتر کالمن و دمپستر- شافر ارتقاءیافته (یاگر) مقایسه شد. در حالت اعمال نوفه نرمال گوسی، فیلتر کالمن با متوسط خطای 82/2 درصد عملکرد بهتری از روش دمپستر-شافر ارتقاءیافته (یاگر) با 88/4 درصد خطا در معیار میانگین مربع خطا، داشت. اما در شرایط اعمال نوفه غیرگوسی که در محیط واقعی نیز وجود دارد، فیلتر کالمن با خطای 2/4 درصدی همراه بود، حال آنکه رفتار روش دمپستر- شافر در مواجهه با این شرایط بهبود یافته و میانگین خطایی برابر 1/3 درصد داشت. در شرایط محیطی واقعی و آزمایش عملی نیز روش دمپستر-شافر ارتقاءیافته (یاگر) نسبت به فیلتر کالمن عملکرد دقیق تری دارد. در انتها لازم به ذکر است که با توجه به میزان خطای اندک روش دمپستر- شافر ارتقاءیافته در محیط واقعی، تجهیزات تراکتور مدل را می توان در مقیاس صنعتی و برای تراکتورهای کشاورزی واقعی استفاده نمود که گامی بلند در راستای اتوماسیون ماشین های کشاورزی است.

    کلیدواژگان: اتوماسیون ماشین های کشاورزی، سنسورهای موقعیت یاب، ربات متحرک، روش های تلفیق داده
  • حمید بهنگار، بابک مجیدی*، علی موقر صفحات 107-126
    دامپروری صنعتی نسل چهارم باعث کاهش تلفات دام، افزایش میزان باروری، کاهش هزینه های عملیاتی، مدیریت منابع انسانی و به صورت کلی افزایش بهره وری می شود. در این تحقیق مجموعه ای از حسگرهای الکترونیکی - زیستی برای خودکارسازی هوشمند دامداری صنعتی به صورت یک گردن بند و یک پابند طراحی شد که به تک تک دام ها متصل می شود. مجموعه ای از دروازه های اینترنت اشیا که به صورت اختصاصی برای مزرعه طراحی و به صورت آزمایشی پیاده سازی شدند وظیفه انتقال داده های این حسگرها را به سیستم محاسبات ابری بر عهده داشتند. با طراحی یک سامانه نرم افزاری تحلیل داده های بزرگ بر اساس اطلاعات جمع آوری شده از دام ها، رفتار دام برای ارایه توصیه های لازم در مدیریت دامداری مدل شد. سامانه خودکارسازی ارایه شده، نشانه های حیاتی دام ها شامل دمای بدن، میزان تحرک، میزان تغذیه و نشخوار، فحل بودن و رفتار دام ها مانند استرس گرمایی و موارد مشابه را با دقت بالایی در لحظه نظارت می کند و در اختیار دامداران قرار می دهد. در این تحقیق با کمک داده های حسگرهای دام و روش های هوش مصنوعی رفتار دام به صورت شبانه روزی بررسی شد. دقت الگوریتم نزدیک ترین همسایه  برای مدل سازی رفتار دام 78 درصد و دقت شبکه های عصبی پیچشی 84 درصد بود. اما با توجه به سادگی اجرای الگوریتم نزدیک ترین همسایه  استفاده از این روش طول عمر باتری سیستم را تا 5/4 برابر افزایش داد و انتخاب مناسب تری بود.
    کلیدواژگان: تکنولوژی دامپروری، حسگر پوشیدنی، داده های بزرگ، هوش مصنوعی
|
  • Hooshang Ardikhani, Mohamad Ghoamiparshokuhi *, Davood Mohamadzamani, Mohammad Ghahdarijani Pages 1-18

    Given the vastness of the country's border area and the climatic diversity of the crop and garden various regions, it is an undeniable necessity to achieve a suitable cultivation pattern that can maximize the utilization of factors and institutions of production, especially the water-limiting factor. The main question in this study is that considering the current situation in horticulture in Qazvin province, what parameters emphasize the optimal conditions for determining the cultivation pattern and allocating inputs in different orchards. For this purpose, in this study, first, the relevant technical, environmental, social and economic indices and criteria that have been presented in various research sources were examined. Then, using multi-criteria decision making methods, a composite index of the mentioned indices was presented. In this study, a simple two-step random sampling method was used. In this research, in order to present a suitable pattern for cultivating horticultural products from the ideal planning method using Lingo 17 software was used. According to the results of the model, in the case of phosphate and potash fertilizers, the consumption reduction was observed to be 9.5% (above the ideal level), but in the case of nitrogen fertilizer, the consumption was reduced by 8%. In the case of the three ideals of reducing the consumption of herbicides, insecticides and fungicides, excessive success was observed, i.e. a decrease in consumption of 4.5, 5.7 and 8 percent, respectively. Due to the abundance of water resources in this area, in the case of 12 ideals related to water reduction, too much success was observed, i.e. a one percent decrease in water consumption per month. The results show that the application of ideal planning method in optimizing goals and allocation for each product provides more logical results than single-objective models.

    Keywords: cultivation pattern, Mechanization, ideal model
  • Behrooz Goudarzi, Navab Kazemi *, MohammadAmin Asoodar Pages 19-38

    Soil compaction causes the lack of water and oxygen in the soil; therefore, development of the roots is restricted. Therefore, vibrating subsoilers recommended for better soil crushing and for increasing the power transfer efficiency from tractor to soil. The vibration used in the subsoiler is available from the type of sweep and its main reason is the use of the tractor power axis (P.T.O) as the source of vibration creation. In this study a subsoiler, which was equipped with a rotational vibration system, was fabricated and used to provide rotational vibration, the vibration frequency control and the side of rotation, be controlled with electrical power. Factorial statistical design was performed in a completely randomized manner with speed and frequency, as independent variables. The dependent variables were: tillage depth, tillage cross section, clod mean weight diameter, tensile force and total energy. The effect of rotational vibration with confidence of 95% on tillage depth and with confidence of 99% on tillage side and mean weight of the clot was significant. Frequency (-36 Hz) had the best crushing of the soil. The effect of rotational vibration on tensile force was significant with confidence of 99% and the frequency (+36 Hz) had the lowest tensile force. The energy used for tillage was reduced with confidence of 99% and the frequency (+36 Hz) had the lowest energy consumption. By considering the amount of crushing for energy consumption, the marker was defined as the subsoiler efficiency (the amount of energy consumed for the crushing). The result of this marker is the priority of the rippering of the treatments with frequency (+36, -36, -18, +18 and 0 Hz) respectively.

    Keywords: electrical power, soil compaction, Tillage, Vibrating subsoiler
  • Javad Nemati, Babak BEHESHTI *, Ali Mohammad Borghei Pages 37-54
    One of the important processes in agriculture is separating of agricultural products. The use of cyclones is one of the methods that with lower costs, shorter separation time and simpler operation, has a high efficiency compared to other separation methods (Such as separation by hand and so on). The aim of this research is to designing, simulation and construction a cyclone separation device and evaluation it in order to separate the stigma from the saffron petals. In this research, cyclone simulation was performed using ANSYS FLUIN software and computational fluid dynamics (CFD) analysis method and the separation efficiency was obtained. The device was designed using SOLID WORKS software and its prototype was made and evaluated at three levels of 1.5, 2.5 and 3.5 m/s of air speed and at five levels of moisture content (10, 20, 40 and 60)%wb. For this purpose, a factorial experiment with completely randomized design with three replications was used. The evaluation results of the device showed that the highest separation of the device at 20% moisture content and 3.5 m/s air speed was 80% efficiency and the lowest was 11% efficiency for 80% moisture content and 1.5 m/s air speed which was very close to the best result of simulating the device in ANSYS FLUINT software which it was 89% efficiency at 3.5 m/s air speed.
    Keywords: Device Simulation, Dynamic Analysis, Impurity Percentage, Separation Efficiency, Terminal Velocity
  • Zahra Yusefi *, Adel Vahedi, Fatemeh Askari Bozaieh Pages 55-72
    In this research, the status of energy consumption and the rate of emission of pollutants were evaluated using the life cycle assessment of rice produced in Guilan province, Iran. Potential influencing factors included global warming potential, acidification potential, terrestrial eutrophication, depletion of oil resources, depletion of phosphate resources, depletion of potassium resources and depletion of water resources were evaluated. The results of this study showed that the total energy required to produce one ton of rice paddy was 88064 MJ per ha. While the energy output of rice paddy was 58173 MJ per ha. Diesel fuel and agricultural machinery inputs with a total of 65.52% accounted for the largest amount of input energy. The energy efficiency and energy productivity in rice paddy production were calculated as 0.66 and 0.04, respectively. According to the results of the life cycle assessment, carbon dioxide emission (740.38 kg per ton of paddy) was higher than other pollutants produced by applying other inputs. It has been reported that one ton of rice paddy, globally, is responsible for producing 1116.61 kg of carbon dioxide as pollutant. The depletion of oil resources due to the use of diesel fuel was 7587 MJ and the depletion of water resources was 3354 m3. Depletion of phosphate and potassium resources were calculated as 2.15 kg P2O5 eq and 0.62 kg K2O eq, respectively. Also, the ecosystem index and the resource depletion index per 1 ton of rice paddy were 0.5789 and 1.7057, respectively.
    Keywords: energy productivity, Global warming potential, Resources depletion
  • Jafar Habibi Asl *, Azarakhsh Azizi, Leila Behbahani Pages 73-88

    The study was conducted to evaluate canola transplanting possibility and to compare this method with seeding method in Khuzestan province. In transplanting (TR) method, some 9 plants of 38-days old seedlings were transplanted in one m2. In seeding (SD) method, 6 kg/ha of canola seeds were planted in furrow and ridge pattern at a distance of 60 cm. The results showed that there were no significant difference between two methods of plantation from the point of view of  the yield, thousand- seeds weight, number of lateral stems, plant height, and the amount of extracted oil. Two-year average grain production in TR and SD were 2225.2 and 2391.8 kg/ha respectively. So, it can be concluded that Khuzestan province has the potential for canola TR, without any grain yield reduction, comparing to SD method. The results also showed that there was significant difference (P<0.01) between the treatments in terms of number of capsules per each lateral stem. More plant spacing cause to greater vegetative growth and then 64% more capsules per stem produced in TR as compared to SD. The diameter of main and lateral stems in TR method with 19.33 and 7.23 mm were 30 and 16.2 percent more than that of DS method respectively. Water use efficiency in TR and DS were calculated as 0.38 and 0.44 kg/m3 respectively. Benefit to cost ratio for one hectare of canola production in TR and DS were 0.98 and 3.02 respectively.

    Keywords: Cost, Economic evaluation, Grain yield, Seed Drill, Water use efficiency
  • Farhad Chabok, Alireza Rezaee *, Milad Asadpour Pages 89-106

    In recent year, using smart systems in agriculture in order to save costs, increase the production per unit area, minimize the hard working conditions as well as dangerous and long works, and also the precise control and supervision is unavoidable in the modern agriculture. The positioning of a mobile agriculture robot with any kind of structure and working role is one of the most fundamental and essential issues in the area of agricultural machines, and it is also a prerequisite of movement for any kind of mobile system in the farm. Therefore, this positioning always faces challenges and also is gotten a lot of attention from scholars working in this field of study. Sensor data fusion from several information sources and using various data fusion methods gives us a general precise image of the agriculture robot’s position. The Dempster-Shafer theory is one of these mentioned methods which benefits from a better performance compared with other data fusion methods, regarding the variable and unspecified workspace of agricultural robots. In this study, the methods of Dempster-Shafer and Kalman filter were used as two major tools of positioning sensors fusion related to an agriculture controllable tractor, in order to achieve the best estimation of the positioning, regarding the environmental conditions. So as to use Dempster-Shafer method in the fusion of numerical data of global positioning system (GPS), inertial measurement unit (IMU) and wheel (shaft) encoder sensors, the data reliability of each sensor is firstly determined by the standard deviation of data for each last n generated data. Then, the weighting is accomplished by the Shannon entropy method. In the simulation section, the dominant geometric equations of the studied tractor are extracted, and a proportional integral derivative (PID) controller is used in order to kinematic control of the robot. Afterward, the simulation process is run in Sim-mechanics MATLAB software. Finally, the performance of two investigated methods in this work is assessed and then compared by addition of different noises into the data of each sensor.

    Keywords: Agricultural Machinery Automation, Integrated Method, Mobile robot, positioning sensors
  • Hamid Behneghar, Babak Majidi *, Ali Movaghar Pages 107-126
    The 4th generation industrial livestock farming reduces livestock losses, increases fertility rates, reduces operating costs, manages human resources, and generally increases productivity. In this research, a set of wearable sensors including a cattle collar and a leg mounted sensor was designed for automation of livestock farming. A LoRaWAN based internet of things network was designed using a set of custom gateways in three livestock farms. An intelligent livestock big data analysis framework that uses edge and cloud computing was designed for processing and modelling of the behaviour of the cattle using the collected sensor data. A decision support system for estrous cycle management, stress and health control and cattle behaviour modelling was designed using machine learning based modelling of this data. The proposed system monitored the cattle and provided the vital signs such as body temperature, mobility, feeding behaviour and estrous behaviour for management and veterinarian decision support. The accuracy of the KNN algorithm for modelling livestock behaviour was 78% and the accuracy of convolutional deep neural networks was 84%. However, due to the simplicity of the KNN algorithm, this method increased the battery life of the system by 4.5 times and therefore, it was a more appropriate choice for commercial livestock farming.
    Keywords: Artificial intelligence, big data, Livestock Technology, Wearable Sensor