植保机器人全局路径规划与控制系统设计
发布时间：2022-01-02 03:44
近年来,国家越来越重视“绿水青山”式的生态发展,鼓励果林业发展,推进果林业现代化建设。因此,果林业的种植发展又走向了新的巅峰,果树种植面积不断扩大,尤其是葡萄产业,种植面积及产量均居世界前列。葡萄种植尤为复杂,每年的喷雾施药次数多达815次。而果园喷洒作业多为全人力或半人力辅助驾驶农机作业,作业次数多,劳动强度大;农药直接接触果农,造成人体中毒;并且过多喷洒的农药会对地下水造成污染。本课题针对上述问题,在前期查阅大量文献的基础上,对基于百度地图的全局路径规划、运动控制、智能喷洒控制及控制终端软件设计等方面进行深入细致的技术研究,并根据研究成果制定系统的总体设计方案及研究路线,从而降低了果农的劳动强度,提高了作业效率及精度,并且减少了农药的浪费及环境污染带来的危害。首先,解决全局路径规划问题,运用北斗差分定位系统采集高精度定位数据,进行地块测绘,获取地块边界信息;采用Android开发终端APP,并载入百度地图,加载出地块信息,用以构建地块边界地图;运用UTM投影将经纬度坐标平面直角化,解决平移间距与经纬度单位不一致的问题;按照作业效果最优化、作业路径尽可能短的要求...
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传统植保方式
选定可靠的搜索算法进行移动机器人的全局路径规划。完成以后，有序的将栅格标记为 0~N，N 为栅格总数。比如一么其标号 z 为： (x_len +1)en是栅格横坐标的最大值。在此种标记模式下，可以快速的定，缺点是获取栅格位置关系比较困难。如图 2.1 四邻居的栅格型算法复杂程度低，容易实现，但搜索路径质量差，移动机器，因此路径平衡性不足，并且搜索路径也非最短。移动机器人格，1~4 为相邻栅格标号，也是移动机器人的下一步位置。高路径质量，可采用八邻居栅格模型。八邻居栅格模型如图 2机器人当前位置，为中心栅格，1~8 为邻居栅格，也是下一步有八个方向为移动机器人的下一步移动提供选择，虽然提高了法的计算量。
选定可靠的搜索算法进行移动机器人的全局路径规划。完成以后，有序的将栅格标记为 0~N，N 为栅格总数。比如一么其标号 z 为： (x_len +1)en是栅格横坐标的最大值。在此种标记模式下，可以快速的定，缺点是获取栅格位置关系比较困难。如图 2.1 四邻居的栅格型算法复杂程度低，容易实现，但搜索路径质量差，移动机器，因此路径平衡性不足，并且搜索路径也非最短。移动机器人格，1~4 为相邻栅格标号，也是移动机器人的下一步位置。高路径质量，可采用八邻居栅格模型。八邻居栅格模型如图 2机器人当前位置，为中心栅格，1~8 为邻居栅格，也是下一步有八个方向为移动机器人的下一步移动提供选择，虽然提高了法的计算量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]3WPZ-4型风送式葡萄喷雾机设计与试验[J]. 董祥,张铁,燕明德,杨学军,严荷荣,孙星. 农业机械学报. 2018(S1)
[2]畜牧养殖环境监测自主移动平台轨迹跟踪控制算法[J]. 吕恩利,韦鉴峰,王昱,赵俊宏,王飞仁,刘妍华. 农业工程学报. 2018(13)
[3]世界葡萄产业发展现状[J]. 田野,陈冠铭,李家芬,向雄鹰,刘扬,李宏杨. 热带农业科学. 2018(06)
[4]浅谈林业科技成果转化现状及策略研究[J]. 卢佳. 科技风. 2018(15)
[5]基于激光雷达与双目视觉的移动机器人SLAM研究[J]. 王消为,贺利乐,赵涛. 传感技术学报. 2018(03)
[6]基于GNSS农田平整全局路径规划方法与试验[J]. 刘刚,康熙,夏友祥,景云鹏. 农业机械学报. 2018(05)
[7]葡萄种植产业的现状、趋势与发展对策[J]. 王泽浩. 山西农经. 2018(04)
[8]复杂环境下移动机器人全局路径规划与跟踪[J]. 周滔,赵津,胡秋霞,席阿行,刘东杰. 计算机工程. 2018(12)
[9]自走牵引式电动三轮喷药机的设计[J]. 周天文,刘勇,邹本涛,周兴宇. 机械与电子. 2017(09)
[10]基于多学科技术融合的智能农机控制平台研究综述[J]. 董胜,袁朝辉,谷超,杨芳. 农业工程学报. 2017(08)
硕士论文
[1]高动态高精度GPS接收机设计[D]. 孙振维.电子科技大学 2017
[2]北斗导航载波相位差分定位技术研究[D]. 郝明.哈尔滨工程大学 2017
[3]复杂环境下自主移动机器人路径规划方法的研究[D]. 周文卷.吉林大学 2014
[4]GPS与BD双模GNSS接收机定位解算技术研究[D]. 陈杨毅.厦门大学 2014
[5]基于环境地图的机器人全局路径规划的研究[D]. 刘杰.武汉理工大学 2013
[6]基于GPS和惯性导航的果园机械导航系统研究[D]. 魏少东.西北农林科技大学 2013
[7]多agent机器人系统导航及路径规划的研究[D]. 张晨旭.中北大学 2009
[8]基于智能算法的移动机器人路径规划研究[D]. 蔡晓慧.浙江大学 2007
本文编号：3563403
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传统植保方式
选定可靠的搜索算法进行移动机器人的全局路径规划。完成以后，有序的将栅格标记为 0~N，N 为栅格总数。比如一么其标号 z 为： (x_len +1)en是栅格横坐标的最大值。在此种标记模式下，可以快速的定，缺点是获取栅格位置关系比较困难。如图 2.1 四邻居的栅格型算法复杂程度低，容易实现，但搜索路径质量差，移动机器，因此路径平衡性不足，并且搜索路径也非最短。移动机器人格，1~4 为相邻栅格标号，也是移动机器人的下一步位置。高路径质量，可采用八邻居栅格模型。八邻居栅格模型如图 2机器人当前位置，为中心栅格，1~8 为邻居栅格，也是下一步有八个方向为移动机器人的下一步移动提供选择，虽然提高了法的计算量。
选定可靠的搜索算法进行移动机器人的全局路径规划。完成以后，有序的将栅格标记为 0~N，N 为栅格总数。比如一么其标号 z 为： (x_len +1)en是栅格横坐标的最大值。在此种标记模式下，可以快速的定，缺点是获取栅格位置关系比较困难。如图 2.1 四邻居的栅格型算法复杂程度低，容易实现，但搜索路径质量差，移动机器，因此路径平衡性不足，并且搜索路径也非最短。移动机器人格，1~4 为相邻栅格标号，也是移动机器人的下一步位置。高路径质量，可采用八邻居栅格模型。八邻居栅格模型如图 2机器人当前位置，为中心栅格，1~8 为邻居栅格，也是下一步有八个方向为移动机器人的下一步移动提供选择，虽然提高了法的计算量。
【参考文献】：
期刊论文
[1]3WPZ-4型风送式葡萄喷雾机设计与试验[J]. 董祥,张铁,燕明德,杨学军,严荷荣,孙星. 农业机械学报. 2018(S1)
[2]畜牧养殖环境监测自主移动平台轨迹跟踪控制算法[J]. 吕恩利,韦鉴峰,王昱,赵俊宏,王飞仁,刘妍华. 农业工程学报. 2018(13)
[3]世界葡萄产业发展现状[J]. 田野,陈冠铭,李家芬,向雄鹰,刘扬,李宏杨. 热带农业科学. 2018(06)
[4]浅谈林业科技成果转化现状及策略研究[J]. 卢佳. 科技风. 2018(15)
[5]基于激光雷达与双目视觉的移动机器人SLAM研究[J]. 王消为,贺利乐,赵涛. 传感技术学报. 2018(03)
[6]基于GNSS农田平整全局路径规划方法与试验[J]. 刘刚,康熙,夏友祥,景云鹏. 农业机械学报. 2018(05)
[7]葡萄种植产业的现状、趋势与发展对策[J]. 王泽浩. 山西农经. 2018(04)
[8]复杂环境下移动机器人全局路径规划与跟踪[J]. 周滔,赵津,胡秋霞,席阿行,刘东杰. 计算机工程. 2018(12)
[9]自走牵引式电动三轮喷药机的设计[J]. 周天文,刘勇,邹本涛,周兴宇. 机械与电子. 2017(09)
[10]基于多学科技术融合的智能农机控制平台研究综述[J]. 董胜,袁朝辉,谷超,杨芳. 农业工程学报. 2017(08)
硕士论文
[1]高动态高精度GPS接收机设计[D]. 孙振维.电子科技大学 2017
[2]北斗导航载波相位差分定位技术研究[D]. 郝明.哈尔滨工程大学 2017
[3]复杂环境下自主移动机器人路径规划方法的研究[D]. 周文卷.吉林大学 2014
[4]GPS与BD双模GNSS接收机定位解算技术研究[D]. 陈杨毅.厦门大学 2014
[5]基于环境地图的机器人全局路径规划的研究[D]. 刘杰.武汉理工大学 2013
[6]基于GPS和惯性导航的果园机械导航系统研究[D]. 魏少东.西北农林科技大学 2013
[7]多agent机器人系统导航及路径规划的研究[D]. 张晨旭.中北大学 2009
[8]基于智能算法的移动机器人路径规划研究[D]. 蔡晓慧.浙江大学 2007
本文编号：3563403
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