| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-18页 |
| 1 研究背景与研究意义 | 第9-18页 |
| 1.2 国内外农业机器人及自动导航控制系统研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 自走式农业机器人研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 农机导航感知研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.3 路径追踪方法研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 研究内容及技术路线 | 第15-17页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第15页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第15-16页 |
| 1.3.3 论文结构安排 | 第16-17页 |
| 1.4 本章小结 | 第17-18页 |
| 第2章 水田作业机器人总体方案设计 | 第18-36页 |
| 2.1 水田作业机器人技术要求 | 第18页 |
| 2.2 水田作业机器人总体设计 | 第18-21页 |
| 2.2.1 总体方案设计 | 第18-19页 |
| 2.2.2 水田作业机器人组成概述 | 第19-21页 |
| 2.3 水田作业机器人机械系统设计 | 第21-27页 |
| 2.3.1 行走总成设计 | 第21-24页 |
| 2.3.2 转向总成设计 | 第24-26页 |
| 2.3.3 提升机构设计 | 第26-27页 |
| 2.4 水田作业机器人控制系统方案设计 | 第27-28页 |
| 2.5 机器人核心器件选型 | 第28-32页 |
| 2.5.1 导航计算机 | 第28页 |
| 2.5.2 底层控制器 | 第28-29页 |
| 2.5.3 千寻RTK | 第29-31页 |
| 2.5.4 惯性姿态测量传感器 | 第31-32页 |
| 2.6 水田作业机器人电路设计 | 第32-35页 |
| 2.6.1 机器人供电电路设计 | 第32-33页 |
| 2.6.2 控制箱电路设计 | 第33-35页 |
| 2.7 本章小结 | 第35-36页 |
| 第3章 水田作业机器人自动转向控制系统设计 | 第36-45页 |
| 3.1 自动转向控制原理 | 第36-37页 |
| 3.2 水田作业机器人转向研究 | 第37-41页 |
| 3.2.1 基于阿克曼转向的电子差速转向模型 | 第37-39页 |
| 3.2.2 机器人自动转向PID控制原理 | 第39-40页 |
| 3.2.3 转向电机和驱动电机PID控制 | 第40-41页 |
| 3.3 基于MATLAB/Simulink的电子差速速度分配仿真 | 第41-44页 |
| 3.4 本章小结 | 第44-45页 |
| 第4章 水田作业机器人轨迹追踪控制方法研究 | 第45-61页 |
| 4.1 导航控制原理 | 第45-46页 |
| 4.2 位姿误差生成器设计 | 第46-48页 |
| 4.2.1 坐标系转化 | 第46页 |
| 4.2.2 目标路径 | 第46-47页 |
| 4.2.3 位姿误差计算 | 第47-48页 |
| 4.3 纯追踪模型 | 第48-54页 |
| 4.3.1 简化运动学模型 | 第48-49页 |
| 4.3.2 纯追踪模型 | 第49-51页 |
| 4.3.3 基于纯追踪模型Simulink仿真 | 第51-54页 |
| 4.4 基于模糊控制的纯追踪控制 | 第54-60页 |
| 4.4.1 模糊控制基础 | 第54-55页 |
| 4.4.2 前视距离的模糊控制 | 第55-58页 |
| 4.4.3 基于模糊控制的纯追踪仿真 | 第58-60页 |
| 4.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 第5章 水田作业机器人控制系统软件设计 | 第61-79页 |
| 5.1 水田作业机器人控制系统组成 | 第61-63页 |
| 5.1.1 控制系统硬件组成 | 第61-62页 |
| 5.1.2 控制系统软件结构组成 | 第62-63页 |
| 5.2 导航管理系统设计 | 第63-68页 |
| 5.2.1 导航管理系统总体设计 | 第63-65页 |
| 5.2.2 导航管理系统通讯协议设计 | 第65-66页 |
| 5.2.3 导航管理系统调试 | 第66-68页 |
| 5.3 导航计算机自主导航程序设计 | 第68-72页 |
| 5.3.1 导航计算机程序总体设计 | 第69-71页 |
| 5.3.2 自主导航程序通讯协议设计 | 第71-72页 |
| 5.4 核心控制模块及终端执行节点程序设计 | 第72-74页 |
| 5.4.1 总体程序设计 | 第72-74页 |
| 5.4.2 通讯协议设计 | 第74页 |
| 5.5 主要模块的软件实现 | 第74-78页 |
| 5.5.1 RC遥控数据获取和解析 | 第74-77页 |
| 5.5.2 位置数据获取解析 | 第77页 |
| 5.5.3 航向角度获取 | 第77-78页 |
| 5.6 本章小结 | 第78-79页 |
| 第6章 试验及结果分析 | 第79-87页 |
| 6.1 传感器标定试验 | 第79-82页 |
| 6.1.1 转向角度标定试验 | 第79-81页 |
| 6.1.2 GPS精度测试试验 | 第81-82页 |
| 6.2 遥控及导航控制试验 | 第82-85页 |
| 6.2.1 PID角度追踪试验 | 第82-83页 |
| 6.2.2 PID调速试验 | 第83页 |
| 6.2.3 道路直线追踪控制试验 | 第83-85页 |
| 6.3 试验分析 | 第85-86页 |
| 6.4 本章小结 | 第86-87页 |
| 第7章 总结与展望 | 第87-89页 |
| 7.1 总结 | 第87-88页 |
| 7.2 展望 | 第88-89页 |
| 参考文献 | 第89-93页 |
| 致谢 | 第93-94页 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文和参加科研情况 | 第94页 |
| 发表论文 | 第94页 |
| 参加课题 | 第94页 |