發(fā)布時(shí)間：2018-06-01 22:02

  本文選題：噴桿噴霧 + 自主導(dǎo)航��； 參考：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中防治病蟲(chóng)草害的有效手段,在傳統(tǒng)的大田噴桿式噴霧過(guò)程中,由于缺少實(shí)時(shí)追蹤作物行的手段,而采用大流量、寬角度的噴頭對(duì)多作物行進(jìn)行全覆蓋噴霧,使大量農(nóng)藥沉積到行間土壤中,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染;同時(shí),由于農(nóng)村青年勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移造成農(nóng)村勞動(dòng)人口缺失以及人工施藥過(guò)程中農(nóng)藥對(duì)人體造成嚴(yán)重的危害,使發(fā)展無(wú)人噴霧作業(yè)系統(tǒng)顯得尤為重要。本文基于GPS和機(jī)器視覺(jué)技術(shù)設(shè)計(jì)了田間自走式對(duì)行噴霧機(jī)器人,主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:(1)搭建了四輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái),具有高地隙特點(diǎn),采用四對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)向控制,每個(gè)電機(jī)由一個(gè)單獨(dú)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制,利用增量式編碼器采集電機(jī)轉(zhuǎn)速和偏轉(zhuǎn)角度,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度和轉(zhuǎn)向角度的準(zhǔn)確控制,解決了二輪轉(zhuǎn)向移動(dòng)平臺(tái)在進(jìn)行地頭轉(zhuǎn)向時(shí)需要較大轉(zhuǎn)向半徑的問(wèn)題。(2)采用DGPS和電子羅盤(pán)構(gòu)建機(jī)器人田間自主導(dǎo)航控制系統(tǒng),以機(jī)器人移動(dòng)橫向偏差和航向偏差作為輸入量,以機(jī)器人轉(zhuǎn)向電機(jī)角度作為控制量,基于模糊控制算法實(shí)現(xiàn)機(jī)器人田間直線(xiàn)導(dǎo)航,試驗(yàn)表明,機(jī)器人直線(xiàn)導(dǎo)航最大誤差11.32cm。(3)基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)設(shè)計(jì)了噴桿式施藥機(jī)對(duì)行噴霧控制系統(tǒng),通過(guò)相機(jī)獲取作物行RGB圖像,設(shè)計(jì)了以垂直投影法為基礎(chǔ)的作物行中心線(xiàn)提取算法,提高了處理效率和識(shí)別準(zhǔn)確性,試驗(yàn)表明,作物行中心線(xiàn)提取算法平均耗時(shí)12.51ms,噴桿橫向偏移量計(jì)算誤差小于0.44cm。(4)基于AVR系列單片機(jī)ATMega16設(shè)計(jì)了電動(dòng)噴桿控制系統(tǒng),通過(guò)RS232串口接收上位機(jī)發(fā)送的噴桿橫向偏移量,設(shè)計(jì)了延時(shí)策略和基于位移傳感器的直流推桿電機(jī)位置控制方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)噴桿位置的精確控制,試驗(yàn)表明,電動(dòng)噴桿右移最大誤差0.3cm,左移最大誤差0.5cm。(5)以四輪驅(qū)動(dòng)農(nóng)用小車(chē)為平臺(tái)開(kāi)展了對(duì)行噴霧控制實(shí)驗(yàn)室和田間試驗(yàn),試驗(yàn)表明,小車(chē)平均速度為0.26m/s時(shí),對(duì)傾角為5°、10°和15°的模擬作物行最大對(duì)行誤差分別為3.22cm、2.86cm和2.51cm;小車(chē)平均速度為0.24m/s時(shí),車(chē)身最大偏移距離14.05cm,對(duì)田間玉米幼苗的最大對(duì)行誤差為4.86cm。
[Abstract]:in that proces of spray bar type spraying in field , it is important to control the movement speed and the steering angle of the robot by using the angle of the robot steering motor and the control of the movement speed and the steering angle of the robot . ( 5 ) On the platform of four - wheel drive agricultural trolley , the control laboratory and field experiment were carried out . The results showed that when the average velocity of the trolley was 0.26m / s , the maximum - to - row error of the simulated crop rows with inclination of 5 擄 , 10 擄 and 15 擄 was 3.22cm , 2.86cm and 2.51cm , respectively . The maximum deviation distance of the vehicle was 14.05 cm when the average speed of the trolley was 0.24 m / s , and 4.86 cm for the field corn seedlings .
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP391.41;TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1965843