本文主要研究内容
作者夏祥孟（2019）在《植保机器人全局路径规划与控制系统设计》一文中研究指出：近年来,国家越来越重视“绿水青山”式的生态发展,鼓励果林业发展,推进果林业现代化建设。因此,果林业的种植发展又走向了新的巅峰,果树种植面积不断扩大,尤其是葡萄产业,种植面积及产量均居世界前列。葡萄种植尤为复杂,每年的喷雾施药次数多达8~15次。而果园喷洒作业多为全人力或半人力辅助驾驶农机作业,作业次数多,劳动强度大;农药直接接触果农,造成人体中毒;并且过多喷洒的农药会对地下水造成污染。本课题针对上述问题,在前期查阅大量文献的基础上,对基于百度地图的全局路径规划、运动控制、智能喷洒控制及控制终端软件设计等方面进行深入细致的技术研究,并根据研究成果制定系统的总体设计方案及研究路线,从而降低了果农的劳动强度,提高了作业效率及精度,并且减少了农药的浪费及环境污染带来的危害。首先,解决全局路径规划问题,运用北斗差分定位系统采集高精度定位数据,进行地块测绘,获取地块边界信息;采用Android开发终端APP,并载入百度地图,加载出地块信息,用以构建地块边界地图;运用UTM投影将经纬度坐标平面直角化,解决平移间距与经纬度单位不一致的问题;按照作业效果最优化、作业路径尽可能短的要求,创建出S型路径规划算法,从而完成全局路径规划。其次,解决运动控制问题,基于双天线的北斗差分定位系统,获取植保机器人当前位置及偏航角信息,创建与速度、前视距、偏差和偏航角相关的纯路径追踪模型,得到植保机器人期望的理论偏转角;将该偏转角转化为电信号,通过PID控制器,控制伺服转向电机转动,进而控制植保机器人的转向;使用转角传感器采集转向轮的真实转角,反馈给PID控制器,最终完成闭环控制。最后,解决智能喷洒问题,采用摆动减速电机带动机械臂上下摆动,使风机喷洒组随之同步运动,从而增大喷洒范围;风机吹出的强风流可以让药液雾化更彻底,吹动叶片摆动,使药液均匀覆盖叶片正反两面;通过传感器检测植保机器人的两侧有无植株,使控制器单独启动左右两侧的风机喷洒组,让单侧无植株时停止喷洒作业,节约了药液,降低了污染。根据以上研究内容,完成了植保机器人全局路径规划与控制系统设计。以Android为开发平台,Eclipse为开发环境,JAVA为开发语言,开发出符合设计需求的控制系统。植保机器人通过全局路径规划的路线,进行自主控制运动,横向偏差的标准差σ=1.3cm,最大偏差6.8cm,达到了农机作业要求;智能喷洒系统的左右喷洒距离为2m,喷洒高度为0.5~1.8m,满足了葡萄喷药作业的需求。
Abstract
jin nian lai ,guo jia yue lai yue chong shi “lu shui qing shan ”shi de sheng tai fa zhan ,gu li guo lin ye fa zhan ,tui jin guo lin ye xian dai hua jian she 。yin ci ,guo lin ye de chong zhi fa zhan you zou xiang le xin de dian feng ,guo shu chong zhi mian ji bu duan kuo da ,you ji shi pu tao chan ye ,chong zhi mian ji ji chan liang jun ju shi jie qian lie 。pu tao chong zhi you wei fu za ,mei nian de pen wu shi yao ci shu duo da 8~15ci 。er guo yuan pen sa zuo ye duo wei quan ren li huo ban ren li fu zhu jia shi nong ji zuo ye ,zuo ye ci shu duo ,lao dong jiang du da ;nong yao zhi jie jie chu guo nong ,zao cheng ren ti zhong du ;bing ju guo duo pen sa de nong yao hui dui de xia shui zao cheng wu ran 。ben ke ti zhen dui shang shu wen ti ,zai qian ji cha yue da liang wen suo de ji chu shang ,dui ji yu bai du de tu de quan ju lu jing gui hua 、yun dong kong zhi 、zhi neng pen sa kong zhi ji kong zhi zhong duan ruan jian she ji deng fang mian jin hang shen ru xi zhi de ji shu yan jiu ,bing gen ju yan jiu cheng guo zhi ding ji tong de zong ti she ji fang an ji yan jiu lu xian ,cong er jiang di le guo nong de lao dong jiang du ,di gao le zuo ye xiao lv ji jing du ,bing ju jian shao le nong yao de lang fei ji huan jing wu ran dai lai de wei hai 。shou xian ,jie jue quan ju lu jing gui hua wen ti ,yun yong bei dou cha fen ding wei ji tong cai ji gao jing du ding wei shu ju ,jin hang de kuai ce hui ,huo qu de kuai bian jie xin xi ;cai yong Androidkai fa zhong duan APP,bing zai ru bai du de tu ,jia zai chu de kuai xin xi ,yong yi gou jian de kuai bian jie de tu ;yun yong UTMtou ying jiang jing wei du zuo biao ping mian zhi jiao hua ,jie jue ping yi jian ju yu jing wei du chan wei bu yi zhi de wen ti ;an zhao zuo ye xiao guo zui you hua 、zuo ye lu jing jin ke neng duan de yao qiu ,chuang jian chu Sxing lu jing gui hua suan fa ,cong er wan cheng quan ju lu jing gui hua 。ji ci ,jie jue yun dong kong zhi wen ti ,ji yu shuang tian xian de bei dou cha fen ding wei ji tong ,huo qu zhi bao ji qi ren dang qian wei zhi ji pian hang jiao xin xi ,chuang jian yu su du 、qian shi ju 、pian cha he pian hang jiao xiang guan de chun lu jing zhui zong mo xing ,de dao zhi bao ji qi ren ji wang de li lun pian zhuai jiao ;jiang gai pian zhuai jiao zhuai hua wei dian xin hao ,tong guo PIDkong zhi qi ,kong zhi ci fu zhuai xiang dian ji zhuai dong ,jin er kong zhi zhi bao ji qi ren de zhuai xiang ;shi yong zhuai jiao chuan gan qi cai ji zhuai xiang lun de zhen shi zhuai jiao ,fan kui gei PIDkong zhi qi ,zui zhong wan cheng bi huan kong zhi 。zui hou ,jie jue zhi neng pen sa wen ti ,cai yong bai dong jian su dian ji dai dong ji xie bei shang xia bai dong ,shi feng ji pen sa zu sui zhi tong bu yun dong ,cong er zeng da pen sa fan wei ;feng ji chui chu de jiang feng liu ke yi rang yao ye wu hua geng che de ,chui dong xie pian bai dong ,shi yao ye jun yun fu gai xie pian zheng fan liang mian ;tong guo chuan gan qi jian ce zhi bao ji qi ren de liang ce you mo zhi zhu ,shi kong zhi qi chan du qi dong zuo you liang ce de feng ji pen sa zu ,rang chan ce mo zhi zhu shi ting zhi pen sa zuo ye ,jie yao le yao ye ,jiang di le wu ran 。gen ju yi shang yan jiu nei rong ,wan cheng le zhi bao ji qi ren quan ju lu jing gui hua yu kong zhi ji tong she ji 。yi Androidwei kai fa ping tai ,Eclipsewei kai fa huan jing ,JAVAwei kai fa yu yan ,kai fa chu fu ge she ji xu qiu de kong zhi ji tong 。zhi bao ji qi ren tong guo quan ju lu jing gui hua de lu xian ,jin hang zi zhu kong zhi yun dong ,heng xiang pian cha de biao zhun cha σ=1.3cm,zui da pian cha 6.8cm,da dao le nong ji zuo ye yao qiu ;zhi neng pen sa ji tong de zuo you pen sa ju li wei 2m,pen sa gao du wei 0.5~1.8m,man zu le pu tao pen yao zuo ye de xu qiu 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自济南大学的夏祥孟，发表于刊物济南大学2019-10-31论文，是一篇关于植保机器人论文,全局路径规划论文,运动控制论文,智能喷洒论文,济南大学2019-10-31论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自济南大学2019-10-31论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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