果園經(jīng)濟(jì)作物的種植面積較大,傳統(tǒng)的采用人工對(duì)果園噴霧施藥的方式存在著效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度高、易中毒等問題,為了提高果園噴霧作業(yè)效率,減少勞動(dòng)力成本,減少藥液對(duì)勞動(dòng)人員的危害,噴霧機(jī)向無人化作業(yè)方向發(fā)展。為了保證噴霧機(jī)無人化作業(yè)的安全性,必須要有可靠的障礙物檢測(cè)與避障功能,本課題為實(shí)現(xiàn)無人噴霧機(jī)在果園中的自主施藥作業(yè),對(duì)果園中存在的行人這一類障礙物的檢測(cè)和避障路徑規(guī)劃進(jìn)行研究以保證無人噴霧機(jī)在噴霧作業(yè)任務(wù)中不會(huì)造成人身安全事故。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)了無人噴霧機(jī)的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)兩部分。數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)采用雙目視覺傳感器獲取工作場(chǎng)景的圖像信息,由嵌入式AI計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到障礙物的空間位置信息并完成避障路徑規(guī)劃任務(wù)。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)通過主控處理器接收上位機(jī)的控制信息并實(shí)時(shí)獲取底層硬件傳感器的信息形成控制指令發(fā)送給底層的驅(qū)動(dòng)器控制噴霧機(jī)的行駛。(2)提出了改進(jìn)的基于深度學(xué)習(xí)的SSD(Single Shot multibox Detector,單次多重檢測(cè)器)目標(biāo)檢測(cè)算法并結(jié)合雙目視覺系統(tǒng)完成對(duì)行人障礙物的空間位置檢測(cè)。采用輕量化網(wǎng)絡(luò)Mobile...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 行人檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 避障路徑規(guī)劃技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第2章 無人噴霧機(jī)感知與控制系統(tǒng)
    2.1 無人噴霧機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)
    2.2 ZED雙目視覺系統(tǒng)
    2.3 嵌入式AI計(jì)算機(jī)
    2.4 感知與控制系統(tǒng)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于改進(jìn)SSD的行人檢測(cè)算法研究
    3.1 SSD目標(biāo)檢測(cè)模型
        3.1.1 基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)
        3.1.2 輔助網(wǎng)絡(luò)
        3.1.3 損失函數(shù)
    3.2 反向殘差結(jié)構(gòu)及其改進(jìn)
        3.2.1 反向殘差結(jié)構(gòu)
        3.2.2 MobileNet V2 網(wǎng)絡(luò)模型
        3.2.3 改進(jìn)的反向殘差結(jié)構(gòu)
    3.3 改進(jìn)的SSD目標(biāo)檢測(cè)模型
    3.4 雙目視覺系統(tǒng)重建空間位置
        3.4.1 相機(jī)坐標(biāo)系系統(tǒng)
        3.4.2 相機(jī)映射原理
        3.4.3 三維重建基本原理
        3.4.4 ZED相機(jī)標(biāo)定參數(shù)
    3.5 試驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果分析
        3.5.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)集
        3.5.2 模型訓(xùn)練
        3.5.3 模型表現(xiàn)性能分析
        3.5.4 雙目視覺系統(tǒng)試驗(yàn)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 無人噴霧機(jī)避障路徑規(guī)劃研究
    4.1 無人噴霧機(jī)的全局路徑規(guī)劃
        4.1.1 建立果園環(huán)境模型
        4.1.2 無人噴霧機(jī)全局路徑規(guī)劃
    4.2 無人噴霧機(jī)局部避障路徑規(guī)劃
        4.2.1 局部避障路徑規(guī)劃流程
        4.2.2 人工勢(shì)場(chǎng)法基本原理
        4.2.3 人工勢(shì)場(chǎng)法存在的缺陷
        4.2.4 改進(jìn)的人工勢(shì)場(chǎng)法
        4.2.5 局部避障路徑優(yōu)化
    4.3 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
        4.3.1 改進(jìn)的人工勢(shì)場(chǎng)法仿真試驗(yàn)
        4.3.2 路徑優(yōu)化仿真試驗(yàn)
        4.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
    4.4 室外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果分析
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)方案
        4.4.2單個(gè)障礙物實(shí)驗(yàn)
        4.4.3多個(gè)障礙物實(shí)驗(yàn)
        4.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 論文工作總結(jié)
    5.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果



本文編號(hào)：3755302