隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)日益朝著智能化、精確化的方向發(fā)展,伴隨而來的農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究也越來越火熱。本文主要針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)器人在田間自動(dòng)識(shí)別路徑并控制機(jī)器人進(jìn)行路徑跟蹤的問題進(jìn)行研究,主要包含兩個(gè)方面:1、基于視覺的路徑識(shí)別。基于視覺的農(nóng)業(yè)機(jī)器人路徑識(shí)別,存在識(shí)別率低、速度慢、易受光照、雜草影響等問題。針對(duì)這些問題,本文采用光照無關(guān)量進(jìn)行光照干擾的剔除。利用混合閾值法進(jìn)行圖像分割,在提高識(shí)別率的基礎(chǔ)上加快識(shí)別速度。通過投影法進(jìn)行作物行的識(shí)別,利用偏移行中線方法進(jìn)行作物行的劃分,提高識(shí)別率。最后利用最小二乘法進(jìn)行作物行的直線回歸,加快作物行識(shí)別速度。農(nóng)業(yè)機(jī)器人自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)時(shí),攝像機(jī)的位置基本固定,本文將作物行的圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo),以獲取農(nóng)業(yè)機(jī)器人在世界坐標(biāo)系中與導(dǎo)航路徑之間的偏移情況。與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)器人作物行識(shí)別方法相比,本文方法數(shù)據(jù)運(yùn)算量小,平均耗時(shí)短,作物行識(shí)別準(zhǔn)確率高,能夠有效地確定農(nóng)業(yè)機(jī)器人的導(dǎo)航路徑。2、基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法的路徑跟蹤研究。本文在對(duì)農(nóng)業(yè)輪式機(jī)器人進(jìn)行雙輪差速運(yùn)動(dòng)學(xué)建模與分析的基礎(chǔ)上,利用圖像處理結(jié)果作為反饋信息,使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)補(bǔ)償PID的方法進(jìn)行雙輪速度決策... 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

西紅柿采摘機(jī)器人Figure1.1TomatoPickingRobot美國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人理論與應(yīng)用也比較成熟，尤其是在農(nóng)場(chǎng)化的生產(chǎn)中

圖 1.2 谷物自動(dòng)收割機(jī)Figure1.2 Grain Automatic Harvester1.2.2 國(guó)內(nèi)研究應(yīng)用現(xiàn)狀我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，剛剛過去的二三十年的時(shí)間中，經(jīng)歷了巨大的變革，從開始的純手工化的原始農(nóng)業(yè)，逐漸減輕勞動(dòng)負(fù)擔(dān)的機(jī)械化農(nóng)業(yè)，再到科學(xué)化生產(chǎn)的生物農(nóng)業(yè)，如今正式的進(jìn)入了信息化農(nóng)業(yè)的時(shí)代。近年來，隨著城市化的發(fā)展，我國(guó)的勞動(dòng)力成本越來越高，大量的農(nóng)民涌向城市，在我國(guó)農(nóng)業(yè)土地流轉(zhuǎn)政策的引領(lǐng)下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)出現(xiàn)了規(guī)模化

(a) 黃瓜采摘機(jī)器人 (b)田間智能鋤草機(jī)器人圖 1.3 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人Figure1.3 Agricultural Robot in China.1.3 農(nóng)業(yè)機(jī)器人路徑識(shí)別與導(dǎo)航農(nóng)業(yè)機(jī)器人自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化與智能化的改造中，占有著舉足輕重的地位。自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)包含三個(gè)方面：定位技術(shù)、路徑獲取技術(shù)和路徑跟蹤技術(shù)，即自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)可以用來解決農(nóng)業(yè)機(jī)器人的我在哪里，我要到哪里去的問題。在經(jīng)歷了沿犁溝、田壟、農(nóng)作物行的機(jī)械觸桿導(dǎo)航，預(yù)埋引導(dǎo)電纜的有線引導(dǎo)，地磁導(dǎo)航，無線或者激光導(dǎo)航，用慣性導(dǎo)航進(jìn)行航程推算等多中導(dǎo)航方式的發(fā)展經(jīng)歷后，目前對(duì)自動(dòng)導(dǎo)航定位研究主要集中在 GPS 導(dǎo)航、機(jī)器視覺導(dǎo)航和激光導(dǎo)航三種方式上[24-25]。(1)GPS 導(dǎo)航。GPS 定位實(shí)際上是通過四顆已知位置的衛(wèi)星，使用接收機(jī)獲取四顆衛(wèi)星的高度信息，并通過一定算法求出某時(shí)刻該接收機(jī)所在的三維位置坐標(biāo)。GPS 定位可以提供全球全天候的定位，具有定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短、可提供全球統(tǒng)一的三維地心坐標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)。但 GPS 同樣存在著其難以克服的缺點(diǎn)，氣候、電離層、對(duì)流層、空氣變化、電磁波

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)球面透視投影的魚眼圖像畸變校正方法[J]. 王向軍,白皓月,吳凡璐,葉秀玲.  圖學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]基于參考透鏡法的數(shù)字全息顯微相位畸變校正技術(shù)[J]. 曾雅楠,雷海,劉源,胡曉東,朱芮,蘇康艷.  光子學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]現(xiàn)代農(nóng)業(yè)——農(nóng)業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用[J]. 趙敏,楊斌,楊春俊.  中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2016(35)
[4]圖像傳感器的規(guī)格與鏡頭焦距轉(zhuǎn)換系數(shù)[J]. 路長(zhǎng)偉.  科技視界. 2016(27)
[5]農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展分析[J]. 張琳潔,張文愛,韓應(yīng)征,周建軍,王秀,蔡吉晨.  農(nóng)機(jī)化研究. 2016(06)
[6]農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 田浪帆.  南方農(nóng)機(jī). 2016(05)
[7]數(shù)字圖像處理的一種新方法[J]. 李國(guó)軍.  鞍山師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(02)
[8]自然光照下基于粒子群算法的農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航路徑識(shí)別[J]. 孟慶寬,張漫,楊耿煌,仇瑞承,項(xiàng)明.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]試論農(nóng)業(yè)機(jī)械化對(duì)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的促進(jìn)和推動(dòng)作用[J]. 孫維華.  中國(guó)農(nóng)業(yè)信息. 2015(03)
[10]基于移動(dòng)平臺(tái)的印刷網(wǎng)點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)[J]. 丁海洋,姚佳楠,王明飛.  北京印刷學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(04)

博士論文
[1]農(nóng)業(yè)機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)及其光照問題的研究[D]. 安秋.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于GPS的農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 張琳潔.太原理工大學(xué) 2016
[2]結(jié)構(gòu)裂紋的機(jī)器視覺識(shí)別算法研究[D]. 趙亞峰.湖南科技大學(xué) 2016
[3]基于機(jī)器視覺的氣動(dòng)采摘機(jī)器人研究[D]. 賀橙林.上海交通大學(xué) 2015
[4]基于多異構(gòu)特征融合的行人檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 王雪琳.東北大學(xué) 2014
[5]基于支持向量機(jī)的城市道路交通狀態(tài)判別方法研究[D]. 馬法平.青島科技大學(xué) 2014
[6]基于圖割的快速圖像分割研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 畢源良.西安電子科技大學(xué) 2014
[7]一種多指手及其力/位置控制系統(tǒng)研究[D]. 王鑫.上海交通大學(xué) 2014
[8]多功能自主農(nóng)業(yè)機(jī)器人研制[D]. 王寶梁.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[9]無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 黃唯.湖南大學(xué) 2012
[10]數(shù)控樣箱自動(dòng)成形控制模型研究[D]. 宋志鵬.武漢理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3036415