設施農(nóng)業(yè)智能移動平臺的設計
發(fā)布時間:2017-09-21 06:25
本文關鍵詞:設施農(nóng)業(yè)智能移動平臺的設計
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【摘要】:隨著時代的發(fā)展,科技的進步,我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展逐步走向了專業(yè)化與自動化。設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展正是在這一背景下興起,其具有較高的技術含量。相對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,設施農(nóng)業(yè)可以有效的改善人們生產(chǎn)作業(yè)方式,提高現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作業(yè)效率,增加農(nóng)民的收益,因此其重要性不言而喻。但是溫室內(nèi)作業(yè)環(huán)境艱苦,勞動強度大,應用于設施農(nóng)業(yè)內(nèi)作業(yè)的農(nóng)業(yè)裝備嚴重缺乏。在此背景下,本課題小組綜合運用了智能控制等技術對設施農(nóng)業(yè)內(nèi)移動機器人關鍵技術進行了研究,并且最終開發(fā)研制出了應用于設施農(nóng)業(yè)內(nèi)作業(yè)的智能移動平臺,主要進行的研究內(nèi)容和研究成果有:(1)在對標準化的設施農(nóng)業(yè)進行實地考察調(diào)研的基礎上,與上海英集斯自動化有限公司的合作,確定了智能移動平臺的基本設計參數(shù)。通過對現(xiàn)有的設施農(nóng)業(yè)機器進行分析整理,最終自主設計了智能移動平臺的整車架構,以工業(yè)PC機(工控機)作為主控制器實現(xiàn)了整機的運動控制。并且在智能移動平臺上集成驅動控制系統(tǒng)等設備,最終實現(xiàn)了設施農(nóng)業(yè)智能移動平臺的研發(fā)工作。(2)搭建了智能移動平臺的運動控制系統(tǒng),實現(xiàn)基于PID控制的四輪獨立驅動。驅動系統(tǒng)中,自主設計了ARM伺服驅動器,控制模式主要是速度的閉環(huán)控制。最終經(jīng)過調(diào)試與試驗,移動平臺的運動控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對整機的調(diào)速與承載作業(yè)。(3)上位機控制軟件的編寫。本智能移動平臺可以實現(xiàn)多種功能,其主要功能有:運動控制、承載、避障、語音識別等?紤]到移動平臺功能的復雜性,上位機軟件的設計采用了基于多智能體的結構。經(jīng)過測試試驗,上述作業(yè)項目能夠實現(xiàn)。(4)通過試驗對智能移動平臺作業(yè)性能進行了驗證。試驗表明:設施農(nóng)業(yè)智能移動平臺能夠實現(xiàn)運動控制、承載、避障、語音識別等作業(yè)內(nèi)容,并且智能移動平臺的控制系統(tǒng)能夠對各項功能進行協(xié)調(diào)控制,各種算法的實時性能夠滿足溫室內(nèi)作業(yè)要求。
【關鍵詞】:設施農(nóng)業(yè) 農(nóng)業(yè)機器人 四輪驅動 開放性
【學位授予單位】:寧夏大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:S316;S126
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 第一章 緒論7-15
- 1.1 課題研究背景和意義7
- 1.2 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機器人與設施農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀7-11
- 1.3 自主導航技術11-12
- 1.4 軌跡規(guī)劃化技術12-15
- 第二章 設施農(nóng)業(yè)智能移動平臺總體方案設計15-19
- 2.1 智能移動平臺功能15
- 2.2 智能移動平臺性能與結構參數(shù)15-16
- 2.3 智能移動平臺的總體結構16
- 2.4 硬件系統(tǒng)的組成16-17
- 2.5 軟件系統(tǒng)的組成17-19
- 第三章 硬件系統(tǒng)設計與實現(xiàn)19-36
- 3.1 機械結構設計19-23
- 3.2 整車硬件電路設計23-32
- 3.3 下位機模塊32-33
- 3.4 上位機模塊33-34
- 3.5 電源模塊設計34-35
- 3.6 智能移動平臺的樣機35
- 3.7 本章小結35-36
- 第四章 軟件系統(tǒng)設計與實現(xiàn)36-47
- 4.1 下位機軟件設計36-41
- 4.2 上位機軟件設計41-46
- 4.3 本章小結46-47
- 第五章 智能移動平臺的調(diào)試與試驗47-51
- 5.1 實驗項目規(guī)劃47
- 5.2 ARM伺服驅動器測試47-48
- 5.3 基本運動控制測試48-49
- 5.4 避障功能測試與試驗49-50
- 5.5 本章小結50-51
- 第六章 總結與展望51-52
- 6.1 總結51
- 6.2 展望51-52
- 參考文獻52-54
- 附錄54-57
- 1、ARM伺服驅動器主程序54-56
- 2、系統(tǒng)控制參數(shù)初始化部分代碼56-57
- 致謝57-58
- 個人簡歷58
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條
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,本文編號:892897
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