發(fā)布時間：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)過程中防治病蟲草害的有效手段,在傳統(tǒng)的大田噴桿式噴霧過程中,由于缺少實時追蹤作物行的手段,而采用大流量、寬角度的噴頭對多作物行進(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,由于農(nóng)村青年勞動力轉(zhuǎn)移造成農(nóng)村勞動人口缺失以及人工施藥過程中農(nóng)藥對人體造成嚴(yán)重的危害,使發(fā)展無人噴霧作業(yè)系統(tǒng)顯得尤為重要。本文基于GPS和機(jī)器視覺技術(shù)設(shè)計了田間自走式對行噴霧機(jī)器人,主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:(1)搭建了四輪獨立轉(zhuǎn)向機(jī)器人移動平臺,具有高地隙特點,采用四對直流電機(jī)進(jìn)行移動平臺運動和轉(zhuǎn)向控制,每個電機(jī)由一個單獨的電機(jī)驅(qū)動器進(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,實現(xiàn)移動平臺運動速度和轉(zhuǎn)向角度的準(zhǔn)確控制,解決了二輪轉(zhuǎn)向移動平臺在進(jìn)行地頭轉(zhuǎn)向時需要較大轉(zhuǎn)向半徑的問題。(2)采用DGPS和電子羅盤構(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現(xiàn)機(jī)器人田間直線導(dǎo)航,試驗表明,機(jī)器人直線導(dǎo)航最大誤差11.32cm。(3)基于機(jī)器視覺技術(shù)設(shè)計了噴桿式施藥機(jī)對行噴霧控制系統(tǒng),通過相機(jī)獲取作物行RGB圖像,設(shè)計了以垂直投影法為基礎(chǔ)的作物行中心線提取算法,提高了處理效率和識別準(zhǔn)確性,試驗表明,作物行中心線提取算法平均耗時12.51ms,噴桿橫向偏移量計算誤差小于0.44cm。(4)基于AVR系列單片機(jī)ATMega16設(shè)計了電動噴桿控制系統(tǒng),通過RS232串口接收上位機(jī)發(fā)送的噴桿橫向偏移量,設(shè)計了延時策略和基于位移傳感器的直流推桿電機(jī)位置控制方法,實現(xiàn)對電動噴桿位置的精確控制,試驗表明,電動噴桿右移最大誤差0.3cm,左移最大誤差0.5cm。(5)以四輪驅(qū)動農(nóng)用小車為平臺開展了對行噴霧控制實驗室和田間試驗,試驗表明,小車平均速度為0.26m/s時,對傾角為5°、10°和15°的模擬作物行最大對行誤差分別為3.22cm、2.86cm和2.51cm;小車平均速度為0.24m/s時,車身最大偏移距離14.05cm,對田間玉米幼苗的最大對行誤差為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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.41;TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1965843