自主型草地修整機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、在我國(guó)雖然有很多科研院所和一些企業(yè)對(duì)割草機(jī)器人進(jìn)行了開(kāi)發(fā)研究，但總體水平還處在初級(jí)階段，完全市場(chǎng)化的高智能割草機(jī)器人產(chǎn)品還沒(méi)有出現(xiàn)。本文從能夠適應(yīng)市場(chǎng)需求的角度出發(fā)，以開(kāi)發(fā)出高性能的產(chǎn)品為目標(biāo)，對(duì)自主型草地修整機(jī)器人的總體結(jié)構(gòu)、機(jī)械本體、機(jī)電控制等方面進(jìn)行了深入的研究。
　　首先，本文對(duì)國(guó)外市場(chǎng)上存在的自動(dòng)化割草機(jī)進(jìn)行了介紹和分析，明確了自主型草地修整機(jī)器人系統(tǒng)的基本構(gòu)成，指出了草地修整機(jī)器人開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要掌握的關(guān)鍵技術(shù)，并結(jié)合國(guó)

2、外的成功經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)的實(shí)際需求，提出了自主型草地修整機(jī)器人的總體方案與技術(shù)參數(shù)，以及草地修整機(jī)器人所應(yīng)達(dá)到的功能。
　　其次，根據(jù)自主型草地修整機(jī)器人結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了機(jī)械本體的設(shè)計(jì)。利用輪式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，確定草地修整機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方案以及車(chē)體的結(jié)構(gòu)，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)的確定和電機(jī)的選型;結(jié)合自主割草作業(yè)的特點(diǎn)，進(jìn)行了割草方式的選擇，并針對(duì)性的設(shè)計(jì)了一套割草機(jī)構(gòu)和割草高度調(diào)節(jié)系統(tǒng);為了節(jié)約成本，提高集成度，創(chuàng)造性的

3、設(shè)計(jì)了一個(gè)集六個(gè)方向碰撞檢測(cè)于一體的碰撞檢測(cè)壓力開(kāi)關(guān)安裝架。
　　然后，根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，結(jié)合節(jié)約成本的思想，確定了以STM32系列單片機(jī)開(kāi)發(fā)板為核心的自主型草地修整機(jī)器人控制方案，將草地修整機(jī)器人的控制系統(tǒng)劃分為了電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、電機(jī)控制模塊和傳感模塊等幾個(gè)部分，進(jìn)行了電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)以及主控制器之間的電路設(shè)計(jì)，完成了驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制程序的開(kāi)發(fā)。
　　最后，進(jìn)行樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)與分析，主要包括行走模塊、割草模塊、刀盤(pán)升降模塊和碰撞檢