近日，我校机电工程学院西北种业与特色粮油智能化生产装备团队在制种玉米机械化收获与剥皮研究领域取得一系列重要进展，相关成果连续发表于农业工程领域国际知名期刊 Computers and Electronics in Agriculture（中科院1区top，IF=10.3）、Biosystems Engineering（中科院1区top，IF=7.8）以及国内权威期刊《农业机械学报》。研究围绕制种玉米联合收获机整机设计、核心剥皮装置优化及智能化性能预测等关键环节展开，为破解制种玉米机械化收获过程中籽粒损失大、破损率高等行业难题提供了系统的理论与装备支撑。

其中，发表于 Computers and Electronics in Agriculture 的论文“Kernel loss prediction and parameter optimization for seed-maize husking devices using MFBD-DEM and Bi-level BO-ISSA-BP”，针对制种玉米剥皮装置建模精度不足等问题，构建了苞叶-籽粒-穗芯柔性复合体模型，并提出了融合贝叶斯优化与改进麻雀搜索算法的双层优化BP神经网络模型，实现了对籽粒损失指标的高精度预测（R²达0.975），为剥皮装置参数优化提供了新方法。

发表于 Computers and Electronics in Agriculture 的论文“Physics-Guided GAN and ANN Hybrid Framework for Small-Sample Performance Prediction of Seed-Maize Harvester Conveying Device”，针对制种玉米升运装置性能预测中仿真数据稀缺的难题，创新性地提出了物理引导生成对抗网络与人工神经网络混合建模框架，大幅提高预测模型精度，为小样本条件下农业装备性能预测提供了有效的数据驱动解决方案。

发表于 Biosystems Engineering 的论文“Simulation and experiment of kernel loss during peeling of seed maize based on DEM-MBD coupling”，通过构建制种玉米果穗离散元模型与剥皮机构多体动力学模型，利用DEM-MBD耦合仿真复现了剥皮过程，经优化仿真与试验误差小于3%，验证了模型预测籽粒损失的准确性。

此外，团队还在《农业机械学报》发表4篇论文，设计了一种自走式制种玉米联合收获机和一种移动式制种玉米剥皮机；针对联合收获机，通过整机设计与田间试验验证了其作业性能，并基于DEM-MBD耦合仿真与离散元柔性建模，分别对机具中的剥皮装置和果穗互作过程进行了专项分析与优化，形成了从关键部件机理研究到整机性能提升的完整技术研究路径。

上述7篇论文分别以赵一鸣、陈俊志、常磊磊、任晓靖为第一作者，由西北种业与特色粮油智能化生产装备团队共同指导完成。其中，发表于《农业机械学报》的4篇论文分别由张锋伟教授、戴飞教授、赵武云教授、史瑞杰讲师指导；发表于 Biosystems Engineering 的论文由赵武云教授和戴飞教授共同指导；发表于 Computers and Electronics in Agriculture 的2篇论文由戴飞教授和史瑞杰讲师共同指导。该系列研究得到了甘肃省科技重大专项、甘肃省科技重点研发计划等多项科研项目资助。

论文链接/DOI：

https://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2024.05.011

https://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2025.05.031

https://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2024.04.009

https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2025.104225

https://doi.org/10.1016/j.compag.2026.111675

https://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2026.08.017

https://doi.org/10.1016/j.compag.2026.112064