山地橘园单轨运输车的避障与定位系统

发布时间：2021-09-02 15:31

　　目前,我国已经跃居成为世界第一柑橘生产国,采用单轨运输车作为柑橘采摘运输工具,可提高柑橘的采摘效率和降低人员劳动成本。但由于柑橘多种植在山地和地形较为复杂地区,立地条件差,运输车在运行工作中存在的安全性低,高效性差等问题。针对单轨运输车存在问题,本课题研发一款运输车智能化设备,确保运输车安全性和高效性,从而,进一步推进我国柑橘采摘运输工具的机械化、自动化和标准化水平。为提升电驱动单轨运输车在山地柑橘实际运输的安全性及工作效率,设计了一款可远程遥控的山地果园单轨运输车避障系统与定位系统。避障系统采用超声波测距技术,通过对收发超声波的时间计算,判断运输车前方有无障碍物及有障碍物的间距来控制运输车避障停车；定位系统采用RFID无线射频技术,通过读写器探测轨道旁标签,读取标签信息确定运输车运行方位。将避障系统与定位系统安装在单轨运输车上进行实地试验,证明避障系统与定位系统的可行性。主要工作与成果如下：1.研制出一款超声波测距避障系统,可实现对运输车避障功能；避障系统对轨道上障碍物横截面越小,单轨车运行速度越快,避障成功率越低；避障系统安装在车头正前方中垂线上距轨道垂直高度10cm可实现最佳安全... 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 课题来源
        1.1.3 研究目的与意义
    1.2 单轨运输车国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 研究技术路线
    1.5 本章小结
第二章 山地橘园单轨运输车概述
    2.1 总体概况
    2.2 电驱动牵引车
        2.2.1 控制系统
        2.2.2 驱动装置
        2.2.3 制动装置
    2.3 运输机主要技术参数
    2.4 本章小结
第三章 避障与定位系统的总体方案设计
    3.1 需求分析
        3.1.1 单轨运输车安全现状
        3.1.2 单轨运输车安全需求分析
        3.1.3 单轨运输车工作现状
        3.1.4 单轨运输车工作效率需求分析
    3.2 总体方案设计
        3.2.1 电源电路设计
        3.2.2 通信接口电路设计
    3.3 本章小结
第四章 避障系统设计
    4.1 方案设计
        4.1.1 避障方式的选择
        4.1.2 方案设计
        4.1.3 超声波的测距原理
    4.2 硬件设计
        4.2.1 超声波发射电路
        4.2.2 超声波接收电路
        4.2.3 按键模块电路
    4.3 软件设计
        4.3.1 软件主程序设计
        4.3.2 超声波测距程序设计
        4.3.3 障碍物检测程序设计
    4.4 本章小结
第五章 定位系统设计
    5.1 方案设计
        5.1.1 定位方式选择
        5.1.2 方案设计
        5.1.3 RFID定位技术原理
    5.2 硬件选型与设计
        5.2.1 电子标签选型
        5.2.2 电子标签的放置设计
        5.2.3 读写器硬件结构设计
        5.2.4 读写器安装设计
    5.3 软件设计
        5.3.1 RFID定位主程序设计
        5.3.2 标签信息与在轨位置间映射关系及其存储结构
        5.3.3 标签信息匹配算法
        5.3.4 读取标签程序设计
    5.4 本章小结
第六章 避障与定位系统的性能测试试验
    6.1 试验场地及设备
    6.2 避障性能测试试验
        6.2.1 试验方法
        6.2.2 试验结果与分析
    6.3 定位性能测试试验
        6.3.1 运输车行进速度对标签读取结果的影响
        6.3.2 系统实际工作效果测试
    6.4 避障与定位整机性能测试试验
        6.4.1 试验方法
        6.4.2 试验结果与分析
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
附录： 研究生期间获得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]混沌微粒群优化BP神经网络算法在城市有轨电车定位中的应用[J]. 米根锁,罗淼,牛彦霞.  铁道学报. 2015(06)
[2]山地果园运输与喷雾机械的研究与应用[J]. 洪添胜,张衍林,宋淑然,李善军,苏建,李震.  现代农业装备. 2014(05)
[3]基于RFID技术的安全跟车系统[J]. 霍炎,卢雨萌,程伟,荆涛.  北京交通大学学报. 2014(05)
[4]丘陵山地果园运输机的研究进展[J]. 吴伟斌,赵奔,朱余清,王海林,支磊,冯灼峰.  华中农业大学学报. 2013(04)
[5]森林多功能单轨运输车的应用试验[J]. 王秀波,关洪波,战廷文,赵邵松.  林业机械与木工设备. 2013(06)
[6]基于RFID技术的无线定位系统[J]. 肖颖.  物联网技术. 2012(06)
[7]山地果园单轨货运机的最小转弯半径及最大承载量分析[J]. 陈银清,洪添胜,孙同彪.  农业工程学报. 2012(S1)
[8]山地果园遥控单轨运输机设计[J]. 张俊峰,李敬亚,张衍林,李善军,孟亮.  农业机械学报. 2012(02)
[9]新型嵌入式超声波测距系统[J]. 李云龙,卜雄洙,赵文,朱雅平.  仪表技术与传感器. 2012(01)
[10]山地果园钢丝绳牵引货运机超声波避障系统[J]. 李震,卢加纳,洪添胜,宋淑然,黄家洋,陈辉鑫.  农业机械学报. 2011(10)

硕士论文
[1]基于超声波测距的机器人定位与避障[D]. 徐跃.齐鲁工业大学 2013
[2]山地果园单轨运输机的研制[D]. 李敬亚.华中农业大学 2011
[3]RFID标签定位技术研究[D]. 林敏.江苏大学 2007



本文编号：3379263