自主移動農(nóng)業(yè)機器人導(dǎo)航系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)研究.pdf

1、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)自主研發(fā)的水果采摘機器人簡稱自主移動農(nóng)業(yè)機器人。自主移動農(nóng)業(yè)機器人的主要任務(wù)是實現(xiàn)水果采摘的自動化，比如說應(yīng)用自主移動農(nóng)業(yè)機器人進行橘子采摘不僅可以減少農(nóng)業(yè)人員耕作的辛苦，而且可以大大提高勞動生產(chǎn)率，是當(dāng)今農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的研究熱點之一。作為一個復(fù)雜的機器人系統(tǒng)，自主移動農(nóng)業(yè)機器人系統(tǒng)融合了機器人學(xué)、機電一體化技術(shù)、通訊與計算機技術(shù)、機器人視覺與傳感器融合技術(shù)及故障檢測技術(shù)等多種高新技術(shù)。
　　 故障診斷技術(shù)能對設(shè)備故障的

2、發(fā)生做出早期預(yù)報，從而有效地避免或減少事故的發(fā)生，故障診斷技術(shù)是實現(xiàn)自主移動農(nóng)業(yè)機器人自主完成水果采摘的重要保障。本論文以自主移動農(nóng)業(yè)機器人導(dǎo)航系統(tǒng)的故障檢測為研究重點。
　　 論文首先介紹了自主移動農(nóng)業(yè)機器人定位導(dǎo)航系統(tǒng)的組成和工作原理。在對多種故障診斷技術(shù)方法進行分析比較的基礎(chǔ)上，針對自主移動農(nóng)業(yè)機器人導(dǎo)航系統(tǒng)的特點，提出了基于時間序列理論的故障診斷算法。該算法就是把一些數(shù)字信號經(jīng)過預(yù)處理后作為時間序列，那些被預(yù)處理的數(shù)字信

3、號能夠表征導(dǎo)航系統(tǒng)的工作狀況，然后對時間序列建立自回歸(AR)模型，把設(shè)備工作的動態(tài)信息凝聚于參數(shù)模型之中。建模的過程就是特征提取的過程，通常把殘差方差及模型系數(shù)作為代表導(dǎo)航系統(tǒng)工作狀況的特征模式向量進行模式識別。就是由參考時序建立一個AR模型，由待檢時序建立一個AR模型，然后計算其殘差方差，最后，根據(jù)K-L(Kullback-Leibler)信息測度函數(shù)進行故障診斷。該算法的設(shè)計思想是：利用K-L信息測度函數(shù)檢驗參考殘差序列{ωt}R