作物間變量噴施作業(yè)機器人及控制設計.pdf

1、隨著“精準農業(yè)”和“智能農業(yè)”概念的提出，信息和計算機技術、傳感器技術等不斷融入到農業(yè)生產中，提高了農業(yè)作業(yè)效率，減少了生產成本，通過科學技術達到“智慧農業(yè)”的目的。近年來，農業(yè)機器人或者農業(yè)作業(yè)系統(tǒng)是一個研究熱點，有的研究成果已經投入到農業(yè)生產中。因此本文設計一種作物間施肥噴藥控制系統(tǒng)。
　　本文首先設計了噴施作業(yè)系統(tǒng)的總體方案。主要對整個系統(tǒng)的使用場景和目的及其功能進行合理的考慮和分析，確定了作業(yè)系統(tǒng)的噴施控制方案，介紹了系統(tǒng)

2、的工作原理，確定了噴施機器人的技術參數(shù)。
　　其次設計了噴施作業(yè)控制系統(tǒng)，詳細介紹了硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和控制算法設計以及仿真。硬件分為上位機和下位機系統(tǒng)，重點介紹了下位機的硬件選擇，下位機微控制器采用的是STM32F103RCT6處理器;無線通信模塊包括基于Lora技術的數(shù)字信號無線傳輸模塊和5.8G無線圖像傳輸模塊;噴施控制模塊包括采集距離信息的植株接近探測器和采集速度信息的測速傳感器，吸液泵電機及其驅動模塊。軟件系統(tǒng)包括模糊控

3、制軟件設計和噴施控制軟件系統(tǒng)。控制算法采用模糊控制設計了雙輸入單輸出的模糊控制器并進行了仿真。
　　然后基于圖像處理技術對玉米葉部的病害程度進行了研究。采用中值濾波和邊緣檢測的方法分別進行圖像平滑和銳化的處理，通過顏色模型轉換消除光照影響，采用閾值法進行圖像分割，利用像素法提取面積的形狀特征參數(shù)并完成病害程度的計算。本文使用MATLAB(2014a)軟件進行圖像處理。
　　最后進行了噴施系統(tǒng)的實驗以及對使用系統(tǒng)的效益進行了分