基于無人駕駛的步行插秧機輔助行走機構(gòu)及其控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計
發(fā)布時間:2025-01-04 03:52
水稻作為人類的主要糧食作物養(yǎng)育著世界近50%的人口,在人類的生存和發(fā)展中占有重要地位。水稻約占我國糧食總產(chǎn)量的40%,是我國第一大糧食作物,其生產(chǎn)關(guān)乎國家的糧食安全。然而近年來,一方面,隨著人口增長,水稻需求量越來越大;另一方面,可耕地資源及農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的減少,提出對水稻生產(chǎn)更加高效、節(jié)約資源、減輕勞動強度和改善作業(yè)環(huán)境等要求,實現(xiàn)水稻栽植機械自動化作業(yè)是解決上述問題的有效途徑,因此,研究智能化水稻栽植機械有著非常重要的意義。步行插秧機是三種類型(高速、普通乘坐和步行插秧機)中唯一雙腳與土地接觸的作業(yè)方式,由于北方寒地插秧季節(jié)氣候寒冷,雙腳與冰冷的土地接觸,是一項非常艱苦的勞動,年復(fù)一年,很多農(nóng)民患上了關(guān)節(jié)炎等疾病。步行插秧機由于其輕便、操作靈活、過埂和防陷性能好,特別適用于泥腳深的水田,是一種不可或缺的機型。無人駕駛技術(shù)可以免去農(nóng)民下田的生產(chǎn)環(huán)節(jié),產(chǎn)業(yè)化成本小(研制費用3000元左右),而且可以充分發(fā)揮回轉(zhuǎn)式移栽機構(gòu)的高效率。該研究以步行插秧機為平臺,通過設(shè)計輔助行走機構(gòu)代替人工駕駛,并設(shè)計遙控系統(tǒng)和末端氣動執(zhí)行系統(tǒng)實現(xiàn)步行插秧機智能化田間作業(yè),主要研究內(nèi)容包括:(1)通過分析步行插秧...
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
1 引言
1.1 研究背景
1.2 基于步行插秧機的無人駕駛研究目的及意義
1.3 智能化農(nóng)業(yè)機械國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 智能化農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展趨勢
1.5 該研究的主要內(nèi)容及方法
1.5.1 研究的主要內(nèi)容
1.5.2 研究的技術(shù)路線圖
2 步行插秧機及液壓仿形升降系統(tǒng)
2.1 步行插秧機的性能及參數(shù)
2.2 液壓仿形系統(tǒng)的工作原理
2.3 液壓升降系統(tǒng)的機構(gòu)分析
2.4 本章小結(jié)
3 輔助行走機構(gòu)的理論分析及數(shù)學(xué)模型的建立
3.1 輔助行走機構(gòu)設(shè)計方案一
3.1.1 輔助行走機構(gòu)的工作原理
3.1.2 輔助行走機構(gòu)的機構(gòu)分析
3.2 輔助行走機構(gòu)的運動學(xué)模型
3.3 輔助行走機構(gòu)的動力學(xué)模型
3.4 輔助行走機構(gòu)設(shè)計方案二的工作原理
3.5 本章小結(jié)
4 輔助行走機構(gòu)分析優(yōu)化軟件的設(shè)計與開發(fā)
4.1 優(yōu)化設(shè)計軟件概述與流程
4.2 優(yōu)化設(shè)計軟件的設(shè)計與開發(fā)
4.2.1 優(yōu)化目標(biāo)的確定
4.2.2 “參數(shù)導(dǎo)引”啟發(fā)式優(yōu)化算法
4.2.3 優(yōu)化設(shè)計軟件的主要功能
4.3 軟件優(yōu)化結(jié)果及分析
4.4 本章小結(jié)
5 輔助行走機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與虛擬仿真分析
5.1 軟件工作平臺
5.2 輔助行走機構(gòu)虛擬樣機建模與仿真流程
5.3 輔助行走機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計及建立虛擬樣機
5.4 輔助行走機構(gòu)虛擬樣機仿真及結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
6 控制系統(tǒng)設(shè)計與田間試驗
6.1 氣動執(zhí)行模塊
6.2 信號傳輸與處理模塊
6.3 物理樣機試制及田間試驗
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號:4022863
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
英文摘要
1 引言
1.1 研究背景
1.2 基于步行插秧機的無人駕駛研究目的及意義
1.3 智能化農(nóng)業(yè)機械國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 智能化農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展趨勢
1.5 該研究的主要內(nèi)容及方法
1.5.1 研究的主要內(nèi)容
1.5.2 研究的技術(shù)路線圖
2 步行插秧機及液壓仿形升降系統(tǒng)
2.1 步行插秧機的性能及參數(shù)
2.2 液壓仿形系統(tǒng)的工作原理
2.3 液壓升降系統(tǒng)的機構(gòu)分析
2.4 本章小結(jié)
3 輔助行走機構(gòu)的理論分析及數(shù)學(xué)模型的建立
3.1 輔助行走機構(gòu)設(shè)計方案一
3.1.1 輔助行走機構(gòu)的工作原理
3.1.2 輔助行走機構(gòu)的機構(gòu)分析
3.2 輔助行走機構(gòu)的運動學(xué)模型
3.3 輔助行走機構(gòu)的動力學(xué)模型
3.4 輔助行走機構(gòu)設(shè)計方案二的工作原理
3.5 本章小結(jié)
4 輔助行走機構(gòu)分析優(yōu)化軟件的設(shè)計與開發(fā)
4.1 優(yōu)化設(shè)計軟件概述與流程
4.2 優(yōu)化設(shè)計軟件的設(shè)計與開發(fā)
4.2.1 優(yōu)化目標(biāo)的確定
4.2.2 “參數(shù)導(dǎo)引”啟發(fā)式優(yōu)化算法
4.2.3 優(yōu)化設(shè)計軟件的主要功能
4.3 軟件優(yōu)化結(jié)果及分析
4.4 本章小結(jié)
5 輔助行走機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與虛擬仿真分析
5.1 軟件工作平臺
5.2 輔助行走機構(gòu)虛擬樣機建模與仿真流程
5.3 輔助行走機構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計及建立虛擬樣機
5.4 輔助行走機構(gòu)虛擬樣機仿真及結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
6 控制系統(tǒng)設(shè)計與田間試驗
6.1 氣動執(zhí)行模塊
6.2 信號傳輸與處理模塊
6.3 物理樣機試制及田間試驗
6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
本文編號:4022863
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