發(fā)布時間：2023-05-20 02:01

　　我國是一個農(nóng)業(yè)大國,但我國并非一個農(nóng)業(yè)強國,這是眾所周知的。從大國到強國的整體轉(zhuǎn)變,可以說是路漫漫其修遠兮,需要我們不懈地探索、努力。農(nóng)業(yè)自動化、智慧農(nóng)業(yè)將是未來我國農(nóng)業(yè)的必然發(fā)展方向。在建設(shè)國民經(jīng)濟中,農(nóng)業(yè)可謂起到中流砥柱的作用,它關(guān)乎國計民生,所以農(nóng)業(yè)的改革乃歷史之必然。一個高效、精準、綠色的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè),方是人們幸福的根本。農(nóng)田作業(yè)的一項重點工作就是除雜草,傳統(tǒng)的除雜草方式為大面積噴灑農(nóng)藥,這樣不僅會造成農(nóng)藥的浪費,而且也會導致農(nóng)作物上和土壤中有大量的農(nóng)藥殘留。本文針對這種現(xiàn)狀,將設(shè)計一款智能除雜草機器人,實現(xiàn)定靶噴藥,精準去除雜草,以減少不必要的農(nóng)藥浪費和污染。此外,在此除草機器人平臺上應(yīng)用視覺導航算法,以使該機器人能夠適用于作業(yè)所需的不同場景,從而完成相應(yīng)的導航任務(wù),實現(xiàn)全自主、全自動化的工作。本文的研究主要從以下幾個方面展開:首先,進行智能除草機器人的組裝,這里采用兩輪驅(qū)動的四輪小車作為機器人底盤,并對此進行合理的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計,以及后續(xù)硬件的布局與連接。之后進行底層驅(qū)動軟件系統(tǒng)的設(shè)計,使機器人能夠以上層傳遞的指定速度進行運動,并可以通過上層控制噴藥嘴電磁閥的開閉,其中上層軟件...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 智能除草機器人研究進展
        1.2.2 視覺SLAM算法研究進展
        1.2.3 全局路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀
        1.2.4 局部路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 智能除草機器人本體設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 除草機器人搭建
        2.2.1 硬件選型
        2.2.2 機械結(jié)構(gòu)及硬件連接
    2.3 ROS機器人操作系統(tǒng)簡介
    2.4 基于ros_arduino_bridge功能包的程序框架
        2.4.1 下位機程序框架
        2.4.2 上位機程序框架
    2.5 底層動力系統(tǒng)驅(qū)動開發(fā)
    2.6 底層噴灑系統(tǒng)驅(qū)動開發(fā)
    2.7 本章小結(jié)
第3章 農(nóng)田作業(yè)導航算法研究及實驗測試
    3.1 引言
    3.2 基于V4L2的圖像采集流程
    3.3 循壟行駛算法
        3.3.1 作物軌線提取
        3.3.2 循跡控制
    3.4 機器人作業(yè)策略
        3.4.1 地頭轉(zhuǎn)彎策略
        3.4.2 總體作業(yè)流程
    3.5 模擬作業(yè)測試
    3.6 本章小結(jié)
第4章 視覺SLAM算法測試與地圖構(gòu)建
    4.1 引言
    4.2 視覺SLAM算法測試
        4.2.1 單目ORB-SLAM建圖
        4.2.2 RGBD-SLAM建圖
        4.2.3 ZED+RTAB-MAP建圖
    4.3 三種視覺SLAM算法的分析與比較
    4.4 二維地圖的生成及存在的問題
    4.5 三維地圖的改進
        4.5.1 地圖裁剪
        4.5.2 基于空間單元格劃分的地圖濾波
    4.6 本章小結(jié)
第5章 路徑規(guī)劃算法研究及仿真測試
    5.1 引言
    5.2 柵格環(huán)境建模
        5.2.1 柵格尺寸確定
        5.2.2 柵格編碼
        5.2.3 柵格膨化
    5.3 全局路徑規(guī)劃算法
        5.3.1 A-star算法簡介
        5.3.2 A-star算法實現(xiàn)
        5.3.3 A-star算法仿真
    5.4 局部路徑規(guī)劃算法
        5.4.1 DWA局部路徑規(guī)劃
        5.4.2 TEB局部路徑規(guī)劃
        5.4.3 局部路徑規(guī)劃比較
    5.5 組合路徑規(guī)劃方案
    5.6 導航效果仿真
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3820318