基于機器視覺的步行插秧機自主導航關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著老齡化社會問題的日益加劇，以及農(nóng)村勞動力的工業(yè)化轉(zhuǎn)移，智能化是未來農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的必然趨勢，自主導航技術(shù)已成為國際上農(nóng)業(yè)機械領域研究的熱點問題。水稻是我國最重要的糧食作物之一，步行式插秧機以其小巧、靈活、節(jié)能等特點在我國南方地區(qū)廣泛應用，但其勞動強度大，更迫切需要開展自主導航研究。在導航方式的選擇上，視覺導航與其他導航方式相比，具有系統(tǒng)構(gòu)建簡單、導航精度好，實時性強等優(yōu)勢。因此，本文以步行插秧機為平臺，提出了一種較新穎的插秧機自動化解

2、決方案，即引入無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)作為輔助系統(tǒng)，開展基于步行式插秧機的自主視覺導航關(guān)鍵技術(shù)研究。主要研究工作概括如下:
　　 1)輔助行走機構(gòu)的研制
　　 設計并研制出了具有升降功能的輔助行走機構(gòu)。在分析了插秧機原有行走機構(gòu)及升降機構(gòu)的基礎上，設計了兩種輔助行走機構(gòu)方案，并對第一種方案進行了機構(gòu)分析與桿長參數(shù)的計算。經(jīng)試驗驗證:帶有輔助行走機構(gòu)的插秧機呈三輪著地布局，自主行走更平穩(wěn)，有利于自主作業(yè);輔助行走機構(gòu)還實現(xiàn)了在升降

3、時，機具前部和后部同時升降同樣高度，從而保證了安裝的攝像頭拍攝角度不變，捕獲有效視頻信息用于導航。
　　 2)無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建
　　 構(gòu)建了基于插秧機平臺的無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)，完成了上位機基于VC++6.0自主導航系統(tǒng)軟件的開發(fā)，設計了下位機基于單片機的控制信號處理系統(tǒng)以及氣動執(zhí)行系統(tǒng)，并詳細介紹了系統(tǒng)軟、硬件的設計方法和具體實現(xiàn)。實驗結(jié)果表明:圖像傳輸實時性良好，控制信號傳輸延遲在l0ms以內(nèi)，氣動系統(tǒng)執(zhí)行運動控制