基于机器视觉技术的烟草智能浇水机的研制

发布时间：2023-02-18 21:47

　　烟草是我国重要的经济作物之一,在烟草生长期间,水分供应直接影响着烟草的生长发育、生理代谢以及产量和品质,若不能对烟草进行适时、适量的浇水作业,将会对烟叶的产量和质量产生负面影响。但是,我国的水资源严重短缺,而且烟区分布与水资源空间分布不匹配。此外,我国烟田灌溉无论是方法或技术都十分落后:灌溉面积小、灌溉条件差,灌溉方法仍为传统的漫灌、沟灌和穴灌,这不仅降低了水资源利用率,增加烟农成本,也不利于提高烟叶的产量和质量。目前,国内外针对烟草浇水这一作业环节还没有专用的成品机械来完成,根据这一现状,在了解国内外现有烟草浇水技术的基础上,结合我国国情,应用机器视觉技术,研制出一种专门用于移栽后烟田浇水作业的烟草智能浇水机,实现了还苗期烟草的自动化浇水作业。主要研究工作及创新之处如下:(1)确定烟草智能浇水机的总体方案。烟草智能浇水机行进方式为牵引式,主要由行走系统、检测系统、控制系统和浇水系统组成。(2)设计烟草智能浇水机行走机架。利用AutoCAD绘制浇水机二维图纸,利用SolidWorks软件对各零件进行装配和检查,利用ANSYS软件对车轴进行有限元分析,确保浇水机作业过程中机架安全可靠,且...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 研究目的意义
    1.2 国内外烟草浇水研究现状
        1.2.1 国外烟草浇水机械研究现状
        1.2.2 国内烟草浇水机械研究现状
        1.2.3 国内外现有烟草浇水技术研究现状
    1.3 课题来源与主要内容
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 主要内容
    1.4 研究方法与技术路线
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技术路线
    1.5 本章小结
2 烟草智能浇水机总体方案设计
    2.1 烟草智能浇水机设计要求
    2.2 烟草智能浇水机整机结构
    2.3 烟草智能浇水机工作原理
    2.4 本章小结
3 行走系统设计
    3.1 动力机械选择
    3.2 行走机架设计
        3.2.1 机架底盘设计
        3.2.2 车轴设计与有限元分析
    3.3 本章小结
4 检测系统设计
    4.1 检测方案确定
    4.2 不同光强对图像的影响
    4.3 光强稳定装置设计
        4.3.1 整体结构设计
        4.3.2 光源选型
        4.3.3 外壳形状设计
        4.3.4 效果检验
    4.4 摄像头与工业一体机选型
        4.4.1 摄像头选型
        4.4.2 摄像头安装
        4.4.3 工业一体机选型
    4.5 检测算法
        4.5.1 颜色特征提取
        4.5.2 颜色特征分析
        4.5.3 检测算法编写
        4.5.4 位移延时
        4.5.5 软件开发环境
        4.5.6 检测系统软件流程
    4.6 本章小结
5 控制系统设计
    5.1 USB转TTL模块
    5.2 触发电路
    5.3 驱动电路
    5.4 本章小结
6 浇水系统设计
    6.1 潜水泵选型
    6.2 储水罐设计
    6.3 电磁阀选型
    6.4 本章小结
7 样机试制与田间试验
    7.1 样机试制
    7.2 田间试验
        7.2.1 试验目的
        7.2.2 试验条件
        7.2.3 浇水量试验
        7.2.4 整机试验结果与分析
    7.3 本章小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表论文与申请专利



本文编号：3745597