大棚作业多功能农业机器人研究

发布时间：2020-06-25 14:55

【摘要】：随着设施农业的发展,我国棚室种植面积已居世界首位。但用于棚室作业的农机装备发展较为缓慢,因此,研制一种棚室用无污染多功能农业机器人具有重要的现实意义。论文以棚室作业环境和要求为依据,提出集旋耕、播种、除草、施肥等功能于一体的机器人总体设计方案。机械结构部分以便于功能互换为原则采用模块化设计,研究了便捷高效的作业功能互换方式以及履带底盘和可互换的各功能模块结构、典型部件的电参数匹配。控制系统硬件部分,从控制系统的功能需求出发构建嵌入式架构的硬件平台,设计了以STM32F407单片机为核心的机载主控制器和以MSP430单片机为核心的手持遥控端控制器,通过NRF24L01模块实现控制器间的通信,选用霍尔测速传感器检测机器人行进速度,JY901传感器采集机器人姿态信息,LCD液晶屏显示遥控指令和电机控制参数。控制系统软件采用模块化设计,主控制器端主要包括通讯和显示模块、行走控制模块、速度和航向角采集模块、农机具控制模块等设计,遥控端主要包括通讯模块和人机交互模块设计。论文给出了旋耕、播种作业等相关试验,结果表明,该机器人能够快速实现功能切换,旋耕、精量播种作业质量达到了预期设计要求,具有一定实用性。此外,论文探索了株间除草作业模块结构的可行性,试验结果表明其结构可行有效。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S625;TP242
【图文】：

温室大棚,农机装备

第 1 章绪论1.1 课题研究背景与意义近年来，随着我国农业生产机械化水平的不断提高，智能农机装备在农业生产中的地位日益凸显[1]。设施农业在国家高度重视的发展下，取得了规模化经济效益。我国棚室种植面积从建国初期的不足 2 万 hm2发展至如今已超过 98 万 hm2,稳居世界首位[2]。虽然在种植面积上我国处于领先地位，但在棚室作业农机装备研究上，我国发展速度仍较为缓慢。

棚室,大田,农机装备

【参考文献】