喷雾系统的设计及喷雾机器人自主作业的研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 1 引言 | 第8-17页 |
| 1.1 本课题研究的意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究概况 | 第9-14页 |
| 1.2.1 农林业机器人的研究概况 | 第9-11页 |
| 1.2.1.1 国外农林机器人的研究概况 | 第9-10页 |
| 1.2.1.2 国内农林机器人的研究概况 | 第10-11页 |
| 1.2.2 喷雾装置的研究概况 | 第11-14页 |
| 1.2.2.1 国外喷雾装置的研究概况 | 第11-12页 |
| 1.2.2.2 国内喷雾装置的研究概况 | 第12-14页 |
| 1.2.2.3 喷雾设备的发展趋势 | 第14页 |
| 1.3 喷雾机器人关键技术 | 第14-16页 |
| 1.3.1 传感器技术 | 第14-15页 |
| 1.3.2 路径规划技术 | 第15页 |
| 1.3.3 喷雾机器人控制技术 | 第15-16页 |
| 1.3.3.1 PID控制 | 第15页 |
| 1.3.3.2 模糊逻辑算法 | 第15-16页 |
| 1.4 论文主要内容及结构 | 第16-17页 |
| 2 喷雾系统机械结构设计 | 第17-22页 |
| 2.1 机器人的作业环境 | 第17-18页 |
| 2.2 喷雾机器人技术指标 | 第18页 |
| 2.3. 喷雾机器人总体结构方案 | 第18-19页 |
| 2.4 水箱和微型水泵的选择 | 第19-20页 |
| 2.4.1 水箱的选择 | 第19-20页 |
| 2.4.2 微型水泵的选择 | 第20页 |
| 2.5 喷雾执行单元 | 第20-21页 |
| 2.6 上层板的设计 | 第21页 |
| 2.7 小结 | 第21-22页 |
| 3 喷雾系统硬件电路设计 | 第22-28页 |
| 3.1 主控制板 | 第22-23页 |
| 3.2 电源模块 | 第23-24页 |
| 3.3 传感器 | 第24-26页 |
| 3.3.1 位置和避障传感器 | 第24-25页 |
| 3.3.2 压力传感器 | 第25-26页 |
| 3.3.3 霍尔传感器 | 第26页 |
| 3.4 微型水泵驱动器 | 第26-27页 |
| 3.5 小结 | 第27-28页 |
| 4 喷雾机器人自主作业的控制策略 | 第28-39页 |
| 4.1 机器人运动学模型 | 第28-29页 |
| 4.2 喷雾机器人的控制策略 | 第29-34页 |
| 4.2.1 区别农作物和墙壁 | 第30页 |
| 4.2.2 沿直线喷雾作业 | 第30-31页 |
| 4.2.3 沿外拐角喷雾作业 | 第31-32页 |
| 4.2.4 沿内拐角喷雾作业 | 第32-34页 |
| 4.3 模糊PID控制理论 | 第34-38页 |
| 4.3.1 模糊控制概述 | 第34页 |
| 4.3.2 模糊控制器的组成 | 第34-36页 |
| 4.3.3 PID控制理论 | 第36-38页 |
| 4.3.4 模糊PID控制 | 第38页 |
| 4.4 小结 | 第38-39页 |
| 5 喷雾机器人模糊控制器设计 | 第39-48页 |
| 5.1 喷雾机器人模糊避障控制器的设计 | 第39-42页 |
| 5.1.1 输入输出模糊化 | 第39-40页 |
| 5.1.2 模糊规则与去模糊化 | 第40页 |
| 5.1.3 仿真实验 | 第40-42页 |
| 5.2 喷雾系统恒压供水模糊控制器的设计 | 第42-47页 |
| 5.2.1 喷雾系统恒压系统结构 | 第42-43页 |
| 5.2.2 输入输出模糊化 | 第43-44页 |
| 5.2.3 模糊控制规则的设计 | 第44-45页 |
| 5.2.4 反模糊化 | 第45-46页 |
| 5.2.5 恒压供水系统的仿真 | 第46-47页 |
| 5.3 小结 | 第47-48页 |
| 6 控制系统软件设计及试验 | 第48-59页 |
| 6.1 CCS集成开发环境 | 第48-49页 |
| 6.2 程序整体设计 | 第49-50页 |
| 6.3 系统资源分配 | 第50-51页 |
| 6.4 控制系统软件设计 | 第51-56页 |
| 6.4.1 控制系统软件总体设计 | 第51-52页 |
| 6.4.2 自动避障子程序 | 第52-53页 |
| 6.4.3 自动喷雾子程序 | 第53-54页 |
| 6.4.4 SCI串口通讯子程序 | 第54-56页 |
| 6.5 实际喷雾作业试验 | 第56-58页 |
| 6.6 小结 | 第58-59页 |
| 7 结论与展望 | 第59-60页 |
| 7.1 结论 | 第59页 |
| 7.2 展望 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-62页 |
| 个人简介 | 第62-63页 |
| 导师简介 | 第63-64页 |
| 致谢 | 第64页 |
