近年來(lái),隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和人口老齡化的影響,從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人越來(lái)越少,許多單調(diào)繁重的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化的機(jī)器代替人力勞動(dòng)。而農(nóng)業(yè)信息技術(shù)和農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)的興起為我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了契機(jī),加快了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的進(jìn)程。農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)作為農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)的重要組成部分,受到國(guó)內(nèi)外研究工作者的廣泛關(guān)注,并取得了重要研究成果。然而當(dāng)前的農(nóng)業(yè)機(jī)器人平臺(tái)主要由工業(yè)、商業(yè)和科研機(jī)器人平臺(tái)改裝而成,這些平臺(tái)在工作時(shí)不能完全滿足農(nóng)田環(huán)境作業(yè)要求,因此需要針對(duì)農(nóng)田環(huán)境特點(diǎn)設(shè)計(jì)適宜構(gòu)型的農(nóng)業(yè)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)。基于以上情況,本文搭建了一臺(tái)四輪驅(qū)動(dòng)和前后輪組同時(shí)轉(zhuǎn)向的農(nóng)業(yè)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)—AgriRover01,并針對(duì)該平臺(tái)獨(dú)有構(gòu)型和驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn),著重開(kāi)展了相關(guān)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制研究。首先,本文設(shè)計(jì)了農(nóng)業(yè)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)的本體結(jié)構(gòu),完成了相關(guān)硬件系統(tǒng)搭建和軟件系統(tǒng)集成。本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括平臺(tái)機(jī)身設(shè)計(jì)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì);硬件系統(tǒng)搭建主要是對(duì)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、工控機(jī)、Arduino控制板等關(guān)鍵部件的選取以及它們與相關(guān)傳感器（編碼器、RTK-GPS接收機(jī)）的連接;軟件系統(tǒng)集成是將傳感器信... 

【文章來(lái)源】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 引言
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 農(nóng)業(yè)機(jī)器人平臺(tái)常見(jiàn)構(gòu)型
        1.3.1 輪式農(nóng)業(yè)機(jī)器人
        1.3.2 履帶式農(nóng)業(yè)機(jī)器人
        1.3.3 腿式農(nóng)業(yè)機(jī)器人
        1.3.4 復(fù)合式農(nóng)業(yè)機(jī)器人
        1.3.5 不同構(gòu)型農(nóng)業(yè)機(jī)器人綜合比較
    1.4 本文主要工作
2 四驅(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)器人平臺(tái)搭建
    2.1 總體架構(gòu)
    2.2 機(jī)器人平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵零部件選取與介紹
        2.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 關(guān)鍵零部件選取與介紹
    2.3 機(jī)器人平臺(tái)系統(tǒng)集成
    2.4 本章小結(jié)
3 四驅(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制研究
    3.1 車輪轉(zhuǎn)向角估計(jì)
    3.2 協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制策略
        3.2.1 阿克曼轉(zhuǎn)向原理
        3.2.2 擴(kuò)展阿克曼轉(zhuǎn)向策略
    3.3 協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制策略實(shí)施步驟
    3.4 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分定位系統(tǒng)—RTK-GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
        3.4.1 地球橢球及其幾何參數(shù)
        3.4.2 高斯-克呂格投影簡(jiǎn)述
        3.4.3 高斯投影坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
    3.5 本章小結(jié)
4 擴(kuò)展阿克曼轉(zhuǎn)向策略實(shí)地測(cè)試效果分析
    4.1 車輪轉(zhuǎn)向角估計(jì)結(jié)果實(shí)驗(yàn)
    4.2 G點(diǎn)最優(yōu)位置選取實(shí)驗(yàn)
    4.3 打滑效果實(shí)驗(yàn)分析
        4.3.1 電流檢測(cè)打滑效果實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 圓軌跡重復(fù)跟蹤檢測(cè)打滑效果實(shí)驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A AgriRover01上位機(jī)軟件界面圖
附錄 B AgriRover01部分程序編寫
    1 各傳感器串口打開(kāi)方式
    2 驅(qū)動(dòng)器相關(guān)程序
    3 編碼器相關(guān)程序
    4 手柄控制速度相關(guān)程序
    5 手柄控制轉(zhuǎn)向相關(guān)程序
    6 RTK-GPS相關(guān)程序
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者簡(jiǎn)介
致謝
詳細(xì)摘要


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[6]提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J]. 羅錫文,廖娟,胡煉,臧英,周志艷.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(01)
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碩士論文
[1]基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的四足除草機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和仿真[D]. 盧衷正.昆明理工大學(xué) 2015
[2]溫室自主移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)研究[D]. 賈士偉.西華大學(xué) 2015
[3]齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向特性研究[D]. 吳曉建.重慶理工大學(xué) 2009
[4]移動(dòng)機(jī)器人行走系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和穩(wěn)定性研究[D]. 侯國(guó)慶.河北工業(yè)大學(xué) 2007
[5]橢球、投影參數(shù)變化對(duì)高斯平面坐標(biāo)的影響[D]. 陸彩紅.同濟(jì)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3538994