小型农田土壤采集移动平台研究
发布时间：2021-10-26 15:16
农业机器人是农业机械领域的研究热点之一,其中部分成熟的技术已在实际的农业生产中开始应用。国内外对农田作业（除草、施肥、喷药等）机器人移动平台的研究已取得初步成果,但对农田土壤采集机器人移动平台的研究鲜有发现。在土壤的物理力学状况研究过程中,土壤样品的采集是一个重要前提,要求尽量保证所取土样的原状度,如果取土的质量无法保障,即使之后研究所用的测试分析技术再先进,也无法得出准确的研究结果。本研究针对以上存在的问题,以实际应用需求为目的,开发了一台结构紧凑、通过性强、取土质量好、取土效率高的农田土壤采集机器人移动平台,给出了机械系统、控制系统设计方案,并开展了初步的田间试验研究。本研究的主要内容如下:（1）机器人移动平台设计方面,首先确定了差速转向的转向方式;然后进行了机械系统进行设计,包括主体框架、支撑转向机构和支撑腿;之后完成了相关硬件选型和分析;接着完成了控制系统的电路设计以及软件编写。该部分工作确定了移动平台轴距为960mm、轮距为600mm,轮毂电机功率1000W,平台最大移动速度2m/s;对控制系统的硬件电路以及软件系统进行设计,并实现了基于调速转把和遥控手柄的移动平台协调运动控...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
哈尔姆斯塔德大学移动除草机器人Fig1.1MobileweedingrobotofHalmstad
1绪论3strand等研制出一种基于视觉感知的移动除草机器人如图1.1所示，该除草机器人移动平台由直流伺服无刷电机控制，利用阿克曼转向原理实现转向，并配有两个视觉处理系统：灰度视觉系统用于识别作物行并引导机器人沿着作物行行驶；基于颜色的视觉系统用于准确识别出植物中的单株杂草[7]。Bakker等设计出自动除草机器人HortiBot如图1.2所示。该机器人移动平台采用柴油发动机作为动力源，配备四轮独立转向系统，可实现灵活转向。采用GPS导航技术和机器视觉技术导航，能够自主获取作物行的信息，使其沿作物行间的空隙进行移动[8]。图1.1哈尔姆斯塔德大学移动除草机器人Fig1.1MobileweedingrobotofHalmstadUniversity图1.2荷兰瓦赫宁根大学除草机器人HortiBotFig1.2WeedingrobotHortiBotofNetherlandsWageningenUniversityCousins等利用计算机系统、全球定位系统(GPS)和灵巧的多用途拖拉机综合技术，研制出可准确施用除草剂除草的机器人移动平台BoniRob如图1.3所示。该机器人移动平台配有四套独立的驱动系统，可以在环境复杂的多种田间地面快速移动，准确找到杂草并清除[9]。图1.3德国Bosch公司除草机器人BoniRobFig1.3WeedingrobotBoniRobofBosch图1.4挪威生命科学大学农业移动平台Fig1.4AgriculturalrobotmobileplatformofNorwayLifeSciencesUniversityGrimstad等研制出一种成本低、重量轻、通用性强的农业机器人移动平台如
1绪论3strand等研制出一种基于视觉感知的移动除草机器人如图1.1所示，该除草机器人移动平台由直流伺服无刷电机控制，利用阿克曼转向原理实现转向，并配有两个视觉处理系统：灰度视觉系统用于识别作物行并引导机器人沿着作物行行驶；基于颜色的视觉系统用于准确识别出植物中的单株杂草[7]。Bakker等设计出自动除草机器人HortiBot如图1.2所示。该机器人移动平台采用柴油发动机作为动力源，配备四轮独立转向系统，可实现灵活转向。采用GPS导航技术和机器视觉技术导航，能够自主获取作物行的信息，使其沿作物行间的空隙进行移动[8]。图1.1哈尔姆斯塔德大学移动除草机器人Fig1.1MobileweedingrobotofHalmstadUniversity图1.2荷兰瓦赫宁根大学除草机器人HortiBotFig1.2WeedingrobotHortiBotofNetherlandsWageningenUniversityCousins等利用计算机系统、全球定位系统(GPS)和灵巧的多用途拖拉机综合技术，研制出可准确施用除草剂除草的机器人移动平台BoniRob如图1.3所示。该机器人移动平台配有四套独立的驱动系统，可以在环境复杂的多种田间地面快速移动，准确找到杂草并清除[9]。图1.3德国Bosch公司除草机器人BoniRobFig1.3WeedingrobotBoniRobofBosch图1.4挪威生命科学大学农业移动平台Fig1.4AgriculturalrobotmobileplatformofNorwayLifeSciencesUniversityGrimstad等研制出一种成本低、重量轻、通用性强的农业机器人移动平台如
【参考文献】：
期刊论文
[1]机动取土器取土杆结构的设计[J]. 闫世风,何予鹏,李明阳,吴建中. 农机化研究. 2019(11)
[2]直线式液压马达的结构设计与有限元分析[J]. 江东,陈鑫阳,孔繁实,张剑锋,陈海泉,孙玉清. 机床与液压. 2019(01)
[3]轮式移动底盘发展现状分析[J]. 徐冰,郎旬旬. 现代制造技术与装备. 2018(07)
[4]直压式汽油机取土器的研制[J]. 张和锋,马帅超,何予鹏,汪强,叶优良,王同朝. 河南农业大学学报. 2018(02)
[5]双作用自动活塞液压缸的设计[J]. 李耀武. 南方农机. 2016(08)
[6]田间取土器的研究进展[J]. 陈亮之,张军. 机械研究与应用. 2016(03)
[7]我国农业机器人研究现状分析[J]. 万春野. 农业与技术. 2016(10)
[8]提高农业机械化水平促进农业可持续发展[J]. 罗锡文,廖娟,胡炼,臧英,周志艳. 农业工程学报. 2016(01)
[9]马铃薯联合收获机清洁装置液压系统设计与阀控液压马达数学建模[J]. 张童,刘志刚,杨龙,裴承慧,李妥. 江苏农业科学. 2015(09)
[10]基于激光测距仪的温室机器人道路边缘检测与路径导航[J]. 贾士伟,李军民,邱权,唐慧娟. 农业工程学报. 2015(13)
博士论文
[1]大田环境下智能移动喷药机器人系统研究[D]. 刘路.中国科学技术大学 2016
硕士论文
[1]四驱农业机器人移动平台协调运动控制研究[D]. 樊正强.河北农业大学 2018
[2]土壤贯入阻力特性试验研究及检测装置设计[D]. 李义德.东北农业大学 2017
[3]温室自主移动机器人平台研究[D]. 贾士伟.西华大学 2015
[4]车载土壤采样装置控制系统的设计与实现[D]. 莫迪.上海交通大学 2014
[5]农业用机动取土器的研制与失效分析[D]. 杨建立.河南农业大学 2013
[6]大直径原状土取土器的研制[D]. 杨帆.南昌大学 2012
[7]土壤快速采集装置研究[D]. 杨佺.南京信息工程大学 2011
本文编号：3459738
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
哈尔姆斯塔德大学移动除草机器人Fig1.1MobileweedingrobotofHalmstad
1绪论3strand等研制出一种基于视觉感知的移动除草机器人如图1.1所示，该除草机器人移动平台由直流伺服无刷电机控制，利用阿克曼转向原理实现转向，并配有两个视觉处理系统：灰度视觉系统用于识别作物行并引导机器人沿着作物行行驶；基于颜色的视觉系统用于准确识别出植物中的单株杂草[7]。Bakker等设计出自动除草机器人HortiBot如图1.2所示。该机器人移动平台采用柴油发动机作为动力源，配备四轮独立转向系统，可实现灵活转向。采用GPS导航技术和机器视觉技术导航，能够自主获取作物行的信息，使其沿作物行间的空隙进行移动[8]。图1.1哈尔姆斯塔德大学移动除草机器人Fig1.1MobileweedingrobotofHalmstadUniversity图1.2荷兰瓦赫宁根大学除草机器人HortiBotFig1.2WeedingrobotHortiBotofNetherlandsWageningenUniversityCousins等利用计算机系统、全球定位系统(GPS)和灵巧的多用途拖拉机综合技术，研制出可准确施用除草剂除草的机器人移动平台BoniRob如图1.3所示。该机器人移动平台配有四套独立的驱动系统，可以在环境复杂的多种田间地面快速移动，准确找到杂草并清除[9]。图1.3德国Bosch公司除草机器人BoniRobFig1.3WeedingrobotBoniRobofBosch图1.4挪威生命科学大学农业移动平台Fig1.4AgriculturalrobotmobileplatformofNorwayLifeSciencesUniversityGrimstad等研制出一种成本低、重量轻、通用性强的农业机器人移动平台如
1绪论3strand等研制出一种基于视觉感知的移动除草机器人如图1.1所示，该除草机器人移动平台由直流伺服无刷电机控制，利用阿克曼转向原理实现转向，并配有两个视觉处理系统：灰度视觉系统用于识别作物行并引导机器人沿着作物行行驶；基于颜色的视觉系统用于准确识别出植物中的单株杂草[7]。Bakker等设计出自动除草机器人HortiBot如图1.2所示。该机器人移动平台采用柴油发动机作为动力源，配备四轮独立转向系统，可实现灵活转向。采用GPS导航技术和机器视觉技术导航，能够自主获取作物行的信息，使其沿作物行间的空隙进行移动[8]。图1.1哈尔姆斯塔德大学移动除草机器人Fig1.1MobileweedingrobotofHalmstadUniversity图1.2荷兰瓦赫宁根大学除草机器人HortiBotFig1.2WeedingrobotHortiBotofNetherlandsWageningenUniversityCousins等利用计算机系统、全球定位系统(GPS)和灵巧的多用途拖拉机综合技术，研制出可准确施用除草剂除草的机器人移动平台BoniRob如图1.3所示。该机器人移动平台配有四套独立的驱动系统，可以在环境复杂的多种田间地面快速移动，准确找到杂草并清除[9]。图1.3德国Bosch公司除草机器人BoniRobFig1.3WeedingrobotBoniRobofBosch图1.4挪威生命科学大学农业移动平台Fig1.4AgriculturalrobotmobileplatformofNorwayLifeSciencesUniversityGrimstad等研制出一种成本低、重量轻、通用性强的农业机器人移动平台如
【参考文献】：
期刊论文
[1]机动取土器取土杆结构的设计[J]. 闫世风,何予鹏,李明阳,吴建中. 农机化研究. 2019(11)
[2]直线式液压马达的结构设计与有限元分析[J]. 江东,陈鑫阳,孔繁实,张剑锋,陈海泉,孙玉清. 机床与液压. 2019(01)
[3]轮式移动底盘发展现状分析[J]. 徐冰,郎旬旬. 现代制造技术与装备. 2018(07)
[4]直压式汽油机取土器的研制[J]. 张和锋,马帅超,何予鹏,汪强,叶优良,王同朝. 河南农业大学学报. 2018(02)
[5]双作用自动活塞液压缸的设计[J]. 李耀武. 南方农机. 2016(08)
[6]田间取土器的研究进展[J]. 陈亮之,张军. 机械研究与应用. 2016(03)
[7]我国农业机器人研究现状分析[J]. 万春野. 农业与技术. 2016(10)
[8]提高农业机械化水平促进农业可持续发展[J]. 罗锡文,廖娟,胡炼,臧英,周志艳. 农业工程学报. 2016(01)
[9]马铃薯联合收获机清洁装置液压系统设计与阀控液压马达数学建模[J]. 张童,刘志刚,杨龙,裴承慧,李妥. 江苏农业科学. 2015(09)
[10]基于激光测距仪的温室机器人道路边缘检测与路径导航[J]. 贾士伟,李军民,邱权,唐慧娟. 农业工程学报. 2015(13)
博士论文
[1]大田环境下智能移动喷药机器人系统研究[D]. 刘路.中国科学技术大学 2016
硕士论文
[1]四驱农业机器人移动平台协调运动控制研究[D]. 樊正强.河北农业大学 2018
[2]土壤贯入阻力特性试验研究及检测装置设计[D]. 李义德.东北农业大学 2017
[3]温室自主移动机器人平台研究[D]. 贾士伟.西华大学 2015
[4]车载土壤采样装置控制系统的设计与实现[D]. 莫迪.上海交通大学 2014
[5]农业用机动取土器的研制与失效分析[D]. 杨建立.河南农业大学 2013
[6]大直径原状土取土器的研制[D]. 杨帆.南昌大学 2012
[7]土壤快速采集装置研究[D]. 杨佺.南京信息工程大学 2011
本文编号：3459738
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