除草機(jī)器人設(shè)計(jì)與控制.pdf

1、精確農(nóng)業(yè)，即采取措施減小差異，優(yōu)化資源配置，實(shí)施處方農(nóng)作，獲得經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的最大收益。農(nóng)業(yè)機(jī)器人融合了田間測繪、變量操作和決策支持系統(tǒng)三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，將在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中擔(dān)當(dāng)主體角色。 本文研究基于直接施藥方法除草機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)，力圖使得農(nóng)田除草工作主要由機(jī)器人來完成，高效、自動，減少人們的煩瑣勞動；有選擇地、精確地施用除草劑，避免傷及作物；與傳統(tǒng)的噴霧施藥方法相比，大幅減少除草劑的用量，保護(hù)了環(huán)境。 取得以下結(jié)論： ①

2、基于機(jī)器視覺，研究了機(jī)械臂精確定位雜草目標(biāo)的運(yùn)動控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人自主除草。 ②基于機(jī)器視覺，研究了以作物行為基準(zhǔn)線的模糊導(dǎo)航控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人自主行走。 ③基于機(jī)器視覺，研究了直接施藥方法的可變量控制技術(shù)，初步實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人自主供藥控制。 利用AutoCAD建模和機(jī)械臂優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定了機(jī)械臂的工作空間，制作了與機(jī)器人本體相適應(yīng)的四關(guān)節(jié)機(jī)械臂。對機(jī)械臂進(jìn)行運(yùn)動分析并求取了雅可比矩陣，采用VC++開發(fā)了控制程

3、序，利用Lynx motion公司的SSC-32型控制板控制機(jī)械臂動作。 針對田間的非連續(xù)開放性環(huán)境，利用VC++開發(fā)了除草機(jī)器人模糊導(dǎo)航控制算法。通過大量的控制試驗(yàn)初步獲得導(dǎo)航角θr、導(dǎo)航距λ在各自論域中的分布規(guī)律及θr、λ與機(jī)器人當(dāng)前位姿的關(guān)系，機(jī)器人縱向前進(jìn)速度與位姿調(diào)整轉(zhuǎn)速差的關(guān)系，得到了機(jī)器人的控制規(guī)律，設(shè)計(jì)了符合參數(shù)特性的隸屬函數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果顯示，模糊控制有效補(bǔ)償了導(dǎo)航分析算法的缺陷，可靠性有很大提高。 針對“