自動導(dǎo)航控制系統(tǒng)作為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的重要組成部分,對于解決勞動力不足,提高農(nóng)業(yè)機械智能化水平和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率具有重要意義。近年來,隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化,創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略的大力實施,為農(nóng)業(yè)車輛自動導(dǎo)航控制技術(shù)注入了許多新動能,并逐步成為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點。中國是世界上水果種植面積最大、產(chǎn)量最高的國家,同時人口老齡化問題嚴(yán)重,因此為了滿足現(xiàn)代果園作業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展要求,緩解農(nóng)業(yè)勞動力短缺現(xiàn)象,利用自動導(dǎo)航控制技術(shù)開發(fā)設(shè)計先進果園作業(yè)裝備勢在必行。本文以標(biāo)準(zhǔn)化栽培模式的蘋果果園為研究環(huán)境,將農(nóng)用電動車進行改裝作為研究平臺,考慮到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的問題,選用2D激光作為主要感知元件,針對果園智能車輛自動導(dǎo)航系統(tǒng)中的環(huán)境感知定位、導(dǎo)航路徑跟蹤和障礙物檢測三項關(guān)鍵性技術(shù)進行研究。主要工作和結(jié)論如下:(1)通過查閱國內(nèi)外大量參考文獻和實地調(diào)研,了解了目前智能車輛常用的導(dǎo)航定位方式、路徑跟蹤技術(shù)以及障礙物檢測方法,通過對比分析出應(yīng)用于果園環(huán)境下存在的主要問題,并針對上述問題確定了本文的研究內(nèi)容、研究方案和技術(shù)路線。(2)在SH-GL型農(nóng)用電動車的基礎(chǔ)上,加裝2D激光傳感器和前輪轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng),并對其啟...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的主要問題
        1.2.1 環(huán)境感知定位技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 導(dǎo)航控制決策研究現(xiàn)狀
        1.2.3 障礙物檢測方法研究現(xiàn)狀
        1.2.4 存在的主要問題
    1.3 研究目的及內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究內(nèi)容
        1.3.3 研究方案與技術(shù)路線
    1.4 論文章節(jié)安排
第二章 導(dǎo)航車輛硬件平臺搭建
    2.1 研究平臺
    2.2 環(huán)境感知定位硬件系統(tǒng)
        2.2.1 激光數(shù)據(jù)解析方法
        2.2.2 激光傳感器精度測試
    2.3 前輪轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)設(shè)計
        2.3.1 前輪轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)組成
        2.3.2 磁電式編碼器標(biāo)定
        2.3.3 前輪轉(zhuǎn)角檢測系統(tǒng)性能試驗
    2.4 自動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計
        2.4.1 自動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)組成
        2.4.2 自動轉(zhuǎn)向性能測試
    2.5 本章小結(jié)
第三章 果樹特征點提取及導(dǎo)航路徑擬合
    3.1 果樹位置信息確定
    3.2 激光數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.2.1 跨行干擾點剔除
        3.2.2 離群散點剔除
    3.3 果樹特征點提取
        3.3.1 激光點云聚類
        3.3.2 果樹中心特征點提取
        3.3.3 特征點提取精度試驗
    3.4 導(dǎo)航路徑擬合
        3.4.1 直線路徑擬合算法
        3.4.2 導(dǎo)航控制參數(shù)獲取
        3.4.3 導(dǎo)航路徑擬合及參數(shù)獲取精度試驗
    3.5 本章小結(jié)
第四章 導(dǎo)航路徑跟蹤控制方法研究
    4.1 控制系統(tǒng)總體設(shè)計
    4.2 基于自適應(yīng)純追蹤算法的路徑跟蹤控制研究
        4.2.1 自適應(yīng)純追蹤模型控制器設(shè)計
        4.2.2 軟件系統(tǒng)設(shè)計
    4.3 仿真及實地試驗
        4.3.1 仿真試驗結(jié)果與分析
        4.3.2 實地試驗結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 果園行間障礙物檢測方法研究
    5.1 基于2D激光的障礙物距離檢測方法研究
        5.1.1 基本原理
        5.1.2 障礙物距離檢測精度試驗
    5.2 基于SSD的障礙物類別檢測方法研究
        5.2.1 SSD目標(biāo)檢測算法原理
        5.2.2 障礙物類別檢測精度試驗
    5.3 障礙物組合檢測實地試驗
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷



本文編號：3752311