中药材生产加工技术与装备

团队简介

湖北工业大学中药材生产加工技术与装备团队，专注于中药材生产加工技术问题，主要研究方向为中药材机械装备设计与优化与机器人智能控制。

团队现有教师4人，其中教授1人，湖北省突出贡献中青年专家1人，南湖学者1人。在读研究生10余名。

近五年，研究团队共承担国家及省部级纵、横向课题40余项，到账经费1000余万元，其中包括国家自然科学基金5项、国防科工局项目1项、国家重点研发计划子课题1项、湖北省重点研发计划1项及其他省级课题10余项；团队发表高水平论文30余篇，研究成果荣获湖北省科技进步二等奖1项，国家教学成果二等奖1项，湖北省教学成果一等奖2项，湖北省教学成果二等奖1项。

成员介绍

负责人：

张道德

教授/博士

1973年8月

张道德，教授，博士生导师，农机工程研究设计院院长，机械工程学院院长，湖北省有突出贡献中青年专家，湖北省农业工程学会常务理事，湖北省委组织部科技创新团队负责人，武汉市第九批“3551”光谷人才，湖北工业大学“南湖学者”特聘教授；全国光电测量标准化技术委员会委员，中国工程教育认证协会机械类专业认证专家，湖北省机械工程学会教育工作委员会秘书长等。

主要从事机器人智能控制领域的研究工作。近5年主持国家自然科学基金面上项目1项，国防科工局项目1项，国家重点研发计划子课题1项，湖北省重点研发计划1项及其他省级课题近10项，主持横向项目20余项，项目到账经费1000余万元。发表高水平论文20余篇，研究成果获湖北省科技进步二等奖1项，国家教学成果二等奖1项，湖北省教学成果一等奖2项，湖北省教学成果二等奖1项。

成员：

主要科研成果及项目

科研成果

1.双排辊轮式艾草脱叶机

针对现有艾草脱叶机普遍存在脱叶质量不佳、脱叶效率不高的问题，以高效脱叶为研究目标，在脱叶原理分析和仿真实验的基础上，对艾草脱叶机进行了结构设计与样机研制，并采用正交试验方法，对脱叶参数进行了实验设计与实物验证，实现艾草机械化分拨喂入，进一步提高艾草机械化脱叶效率。

双排辊轮式艾草脱叶机设计图                艾草脱叶机实体图

2. 滚筒式马铃薯收获机

针对山地丘陵地区马铃薯作业特点，重点突破基于低破损率和高收获率的适应山地丘陵地区的马铃薯自动收获技术，试制滚筒式马铃薯收获机，对挖掘铲、分离输送滚筒筛、角度调节装置等的关键部件基于DEM进行了结构优化设计，通过研发分析，目前产品具有挖掘深度高，明薯率高，滑草能力强，阻力小，分离性能好，可靠性高，对马铃薯的损伤小等特点。

滚筒式马铃薯收获机设计图                   马铃薯收获机实体图

3.非结构化履带机器人系统研制

研究基于多传感信息融合的SLAM方法，采用移动机器人观测数据、自身状态参数及里程计信息计算提议分布，提高机器人环境特征定位准确性和建图实时性。研究多目标状态约束下的机器人自适应轨迹规划关键性能参数最优匹配方法。结合履带式机器人非结构化工况特征，建立机器人针对不同工况类型的路径规划与跟踪控制系统动力学理论模型，确保机器人运行轨迹、路径跟踪精度及平稳性的最优化。提出面向多目标的系统动态协调控制方法，提高系统在不同工况下尤其是转向时的鲁棒自适应能力。采用非线性预测控制与动态规划相结合的能量优化管理方法，提高电动履带式机器人的续航能力。