【摘要】：美國白蛾是世界性檢疫害蟲,自1979年傳入我國遼寧省丹東地區(qū)之后,其危害面積呈逐年增加的趨勢,對農(nóng)作物、林木、果樹等造成了嚴重的危害,已嚴重威脅到林業(yè)資源的長期可持續(xù)發(fā)展。為了有效地應對白蛾對生態(tài)環(huán)境造成的嚴重危害,本文進行了美國白蛾幼蟲網(wǎng)幕噴藥機器人的視覺伺服控制系統(tǒng)設計,本設計可以適應美國白蛾網(wǎng)幕分布不規(guī)則的特點,根據(jù)網(wǎng)幕深度信息,控制PWM實現(xiàn)了精準變量噴藥,該系統(tǒng)可以有效提高農(nóng)藥利用率,減少農(nóng)藥對環(huán)境的污染,同時可降低勞動強度。主要的研究內(nèi)容如下:(1)視覺伺服控制系統(tǒng)的視覺設計:使用相機實現(xiàn)對美國白蛾幼蟲網(wǎng)幕的圖像采集,利用中值濾波和梯度銳化的方法對采集的圖像進行去噪和圖像增強處理,然后使用選擇性搜索的方法得到候選區(qū)域,根據(jù)設定的閾值用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(CNN)模型對其評分,將網(wǎng)幕從圖片中提取出來。(2)視覺伺服控制系統(tǒng)的控制設計:根據(jù)美國白蛾幼蟲網(wǎng)幕分布不規(guī)則的特點,提出了一種逐行掃描的方法,定位圖像中網(wǎng)幕精確位置,通過建立坐標系標定網(wǎng)幕的實際位置,根據(jù)網(wǎng)幕的密集程度控制系統(tǒng)PWM,對網(wǎng)幕進行精準變量噴藥。(3)系統(tǒng)實驗測試:使用實驗樣機和仿真樹進行了精準變量噴藥實驗測試,確定了占空比和流量、壓力的定性關(guān)系;其次進行光照強度和風速實驗,確定光照強度和風速對系統(tǒng)圖像采集及精準變量噴藥的影響。通過實驗確定了視覺伺服控制系統(tǒng)的工作條件,結(jié)果表明,視覺伺服控制系統(tǒng)實現(xiàn)了精準變量噴藥,對目標的覆蓋率達到90%以上。
【圖文】：

聊城大學專業(yè)碩士學位論文圖 1-1 美國白蛾白蛾食譜廣泛，可危害包括林木、果樹、花卉、農(nóng)作物和蔬菜在內(nèi)；繁殖量大，一頭雌蛾一次可產(chǎn)卵 800～2000 粒，年平均繁殖后代多可達 2 億頭以上[4]；適應性強，，幼蟲有極強的耐寒冷、耐高溫、 天不取食仍能正常繁殖；傳播途徑廣，一年四季均可隨各種交通工危害嚴重，爆發(fā)時一夜之間能吃光一片果園，是危害嚴重的世界重威脅到我國林業(yè)資源的長期可持續(xù)發(fā)展，國務院曾下發(fā)專門防知，足以說明防治工作的緊迫性[7]。美國白蛾危害照如下圖 1-2 所示

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀藥技術(shù)能夠根據(jù)幼蟲網(wǎng)幕分布的不同定點噴灑藥液，有效的提高保護勞動者的健康、減少了環(huán)境污染、實現(xiàn)可持續(xù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生和意義[10]。針對該項技術(shù)國內(nèi)外科研人員對自動化噴霧作業(yè)方式行了研究，基于傳統(tǒng)的霧化噴霧方式設計制作了許多噴霧作業(yè)機研究：馬偉等人研制了出風口自調(diào)節(jié)風送變量噴藥機器人（圖人在溫室高溫高濕環(huán)境中進行噴藥作業(yè)，采用風送方式作業(yè)能夠性，增大覆蓋范圍，非常有助于設施環(huán)境的施藥作業(yè)，減輕勞動精度，保護作業(yè)人員健康同時節(jié)省農(nóng)藥用量[11]。維機械有限公司研制了一臺履帶式遙控噴藥共享機器人（圖 1-改變了傳統(tǒng)的噴藥方式，采用遙控的方法進行噴藥，較傳統(tǒng)噴藥了工作效率[12]。
【學位授予單位】：聊城大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP242

【參考文獻】

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本文編號：2650223