除草機器人設計與控制.pdf

1、精確農(nóng)業(yè)，即采取措施減小差異，優(yōu)化資源配置，實施處方農(nóng)作，獲得經(jīng)濟和環(huán)境的最大收益。農(nóng)業(yè)機器人融合了田間測繪、變量操作和決策支持系統(tǒng)三項關鍵技術，將在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中擔當主體角色。 本文研究基于直接施藥方法除草機器人的關鍵技術，力圖使得農(nóng)田除草工作主要由機器人來完成，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，保護了環(huán)境。 取得以下結(jié)論： ①

2、基于機器視覺，研究了機械臂精確定位雜草目標的運動控制技術，實現(xiàn)了機器人自主除草。 ②基于機器視覺，研究了以作物行為基準線的模糊導航控制技術，實現(xiàn)了機器人自主行走。 ③基于機器視覺，研究了直接施藥方法的可變量控制技術，初步實現(xiàn)了機器人自主供藥控制。 利用AutoCAD建模和機械臂優(yōu)化設計，確定了機械臂的工作空間，制作了與機器人本體相適應的四關節(jié)機械臂。對機械臂進行運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)了除草機器人模糊導航控制算法。通過大量的控制試驗初步獲得導航角θr、導航距λ在各自論域中的分布規(guī)律及θr、λ與機器人當前位姿的關系，機器人縱向前進速度與位姿調(diào)整轉(zhuǎn)速差的關系，得到了機器人的控制規(guī)律，設計了符合參數(shù)特性的隸屬函數(shù)。試驗結(jié)果顯示，模糊控制有效補償了導航分析算法的缺陷，可靠性有很大提高。 針對“