除草机器人的结构及控制系统的设计与研究

发布时间：2024-03-05 22:15

　　随着社会的发展,人们对生产的需求和要求越来越高,改革开放以来,随着我国工业科技的不断进步,工业对农业科技的发展产生了巨大的影响。因此,农业机器人的研究顺势而生,并且技术一直向着自动化、智能化的方向不断发展完善。农业机器人的设计及使用对我国发展精准农业具有重要意义。而在农业机器人中农业除草机器人是其中一个研究方向,因此开展相关研究工作具有重要的实际意义。本文针对当前的除草机器人的研究现状,基于可实践性和兼容性的思想,设计出一款可以在不同环境中使用的除草机器人。除草机器人最大的优点是多功能性,使用者可以在不同的使用环境中可以更换不同的机械结构。本设计对除草机器人的机械结构进行了一定的探究和设计。运动方式采用了轮式结构,使用了大功率驱动电路对电机进行驱动。除草末端使用了六自由度的机械臂。同时机械臂的长度和自由度可以根据需要进行调整。根据不同的除草方式,设计出了不同的末端执行机构。在控制系统上,本设计中采用了 STM32F103C8T6的微控制芯片作为整个除草机器人的控制部分。电机采用了极限扭力达到91KG的大功率电机,机械臂上的舵机采用了JX数字舵机。传感器采用超声波测距传感器和OV7725...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２黄瓜釆摘机器人??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｔｒａｗｂｅｒｒｙ?ｐｉｃｋｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ?Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｕｃｕｍｂｅｒ?ｐｉｃｋｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ??

不断问世＿。十几年之内各种有关于农业机器人的自主行走，采摘，除草，识别，图像??处理的论文及研宄开始大量发表。尤其是在美国和日本，逐渐形成对农机的研宄高潮１１７］。??图１－３日本西红柿采摘机器人??Ｆｉｇ．?１－３?Ｊａｐａｎｅｓｅ?ｔｏｍａｔｏ?ｐｉｃｋｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ??....

图1心日本西红柿采摘机器人药替l召Japa

图Ｍ草莓釆摘机器?图１－２黄瓜釆摘Ｓｔｒａｗｂｅｒｒｙ?ｐｉｃｋｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ?Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｕｃｕｍｂｅｒ?ｐｉｃ十年代中期，一种新型的黄瓜采摘机器人在荷兰诞生，行采摘，并且在采摘过程中不会伤害到不符合采摘条具有多种功能，包括，自动行走，视觉识别，以及机人的采摘成功率....

图１４美国除草机器人

，９６．５％［１９］。二十一世纪初西班牙农业研究所提出了使田间机器人具有机器视觉，并成功??研制出了通过电极除草的新型除草机器人，其对杂草的识别成功率达到８４％［２Ｇ］。不仅??如此，丹麦的科学家研制出一种精准喷药的田间除草机器人，其首先通过摄像头对田间??图像进行输入，再由其研....

图１－６黄瓜采摘机器人??Ｆｉｇ．?１?－６?Ｃｕｃｕｍｂｅｒ?ｐｉｃｋｉｎｇ?ｒｏｂｏｔ??

?大大提高了生产效率，节省了人工成本［２６］。??其中，中国农业大学研发出了一种采摘机器人，如图１－６所示，这种机器人专门针??对温室种植的黄瓜进行采摘，其成功率可达８５％，但是采摘时间较长，平均一根需要??２８．６秒［功。??图１－６黄瓜采摘机器人??Ｆｉｇ．?１?－６?Ｃｕｃ....

本文编号：3920127