| 中文摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 1 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 农业机器人的研究现状 | 第12-16页 |
| 1.2.1 国外农业机器人的研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.2 国内农业机器人的研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3 论文主要的研究内容 | 第16-17页 |
| 1.4 整体设计方案 | 第17-18页 |
| 1.5 技术路线 | 第18页 |
| 1.6 本章小结 | 第18-19页 |
| 2 农业轮式机器人机械本体结构的设计 | 第19-24页 |
| 2.1 机械部分的整体设计方案 | 第19-20页 |
| 2.2 轮式移动平台的设计 | 第20-22页 |
| 2.2.1 车身固定安装板设计 | 第20页 |
| 2.2.2 前轮转向机构和后轮驱动机构设计 | 第20-22页 |
| 2.3 机械臂的设计 | 第22-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 农业轮式机器人运动学研究 | 第24-49页 |
| 3.1 物体空间位置和姿态概述 | 第24-28页 |
| 3.1.1 二维空间位置和姿态概述 | 第24-25页 |
| 3.1.2 三维空间位置和姿态概述 | 第25-28页 |
| 3.2 机械臂运动方程的表示 | 第28-39页 |
| 3.2.1 机械臂A矩阵和T矩阵的表示 | 第28-30页 |
| 3.2.2 机械臂坐标系的建立规定 | 第30-31页 |
| 3.2.3 农业轮式机器人机械臂正运动学分析 | 第31-33页 |
| 3.2.4 农业轮式机器人机械臂逆运动学分析 | 第33-39页 |
| 3.3 基于神经网络的机械臂逆运动学算法设计 | 第39-46页 |
| 3.3.1 人工神经网络的发展 | 第39-40页 |
| 3.3.2 人工神经网络的应用 | 第40页 |
| 3.3.3 人工神经元模型 | 第40-41页 |
| 3.3.4 人工神经网络结构与分类 | 第41-43页 |
| 3.3.5 BP神经网络工作原理 | 第43-45页 |
| 3.3.6 基于BP神经网络的机械臂逆运动学设计 | 第45-46页 |
| 3.4 轮式移动平台运动学研究 | 第46-48页 |
| 3.4.1 轮式移动平台简化 | 第46-48页 |
| 3.4.2 轮式移动平台建模 | 第48页 |
| 3.5 本章小结 | 第48-49页 |
| 4 农业轮式机器人动力学与控制研究 | 第49-55页 |
| 4.1 机械臂动力学建模 | 第49页 |
| 4.2 机械臂控制算法研究 | 第49-52页 |
| 4.2.1 RBF神经网络对动力学方程矩阵的趋近 | 第49-51页 |
| 4.2.2 机械臂SMC控制器的控制率设计 | 第51页 |
| 4.2.3 机械臂PID控制器的控制率设计 | 第51-52页 |
| 4.3 机器人路径规划控制算法研究 | 第52-54页 |
| 4.3.1 基于双轮移动机器人轨迹规划模型的轮式移动平台控制 | 第52-53页 |
| 4.3.2 轮式移动平台的阿克曼角(Ackerman)问题分析 | 第53-54页 |
| 4.4 本章小节 | 第54-55页 |
| 5 农业轮式机器人控制系统的硬件和软件设计 | 第55-72页 |
| 5.1 控制系统硬件的设计方案 | 第55页 |
| 5.2 上位机的硬件设计 | 第55-56页 |
| 5.3 单片机模块的设计 | 第56-60页 |
| 5.3.1 单片机的选型 | 第56-57页 |
| 5.3.2 单片机的外围电路设计 | 第57-60页 |
| 5.4 供电系统设计 | 第60-61页 |
| 5.4.1 整体供电系统的设计 | 第60页 |
| 5.4.2 60 V蓄电池的选择 | 第60-61页 |
| 5.4.3 LM2596S降压模块和降压电路设计 | 第61页 |
| 5.5 图传系统设计 | 第61-62页 |
| 5.6 无线蓝牙通讯设计 | 第62-63页 |
| 5.7 电机驱动方案设计 | 第63-67页 |
| 5.7.1 轮式移动平台伺服电机及配件的选型 | 第63-66页 |
| 5.7.2 机械臂舵机的选型 | 第66-67页 |
| 5.8 控制系统软件的设计方案 | 第67-71页 |
| 5.8.1 软件程序设计概述 | 第68页 |
| 5.8.2 编程语言和环境选择 | 第68-69页 |
| 5.8.3 控制系统主程序设计 | 第69-70页 |
| 5.8.4 转弯矫正程序设计 | 第70-71页 |
| 5.8.5 无线通讯程序设计 | 第71页 |
| 5.8.6 温湿度信息采集程序设计 | 第71页 |
| 5.9 本章小结 | 第71-72页 |
| 6 仿真与试验 | 第72-81页 |
| 6.1 轮式移动平台控制仿真 | 第72-73页 |
| 6.2 机械臂运动学在机器人工具箱中的仿真分析 | 第73-76页 |
| 6.2.1 Mathematica计算结果在MATLAB中的校验 | 第73-75页 |
| 6.2.2 末端轨迹规划在MATLAB中的仿真 | 第75-76页 |
| 6.3 基于BP神经网络的机械臂逆运动学仿真分析 | 第76页 |
| 6.4 PI-SMC控制算法在MATLAB/Simulink中的仿真 | 第76-77页 |
| 6.5 样机研制与试验 | 第77-80页 |
| 6.6 本章小结 | 第80-81页 |
| 7 总结与展望 | 第81-83页 |
| 7.1 总结 | 第81-82页 |
| 7.2 展望 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-87页 |
| 致谢 | 第87-88页 |
| 攻读硕士期间发表论文和专利情况 | 第88页 |
