采摘机器人实时智能避障系统研究r—基于嵌入式ARM

来源 :农机化研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sztsb99
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为简化采摘机器人底层控制系统软硬件设计,提高系统的实时性和可靠性,在处理器的设计上引入了嵌入式微处理器,取代了常规的单片机和PLC方案.提出了基于ARM控制器和源代码开放的Linux操作系统组成的采摘机器人控制系统,对其实时避障功能进行了设计,并模拟采摘机器人作业环境对该方案的可行性进行了测试.结果表明:采摘机器人行使过程中可以躲避障碍物,向目标作业区域移动,成功地实现了实时避障功能,为采摘机器人自主导航系统的开发提供了重要的借鉴.
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针对叶菜类种子粒径小且无规则形状、传统播种机存在精量化程度不高及播种成功率低等问题。以气吸针式播种方式为基础,设计了一种气吸针式摇摆叶菜精量播种机,并采用笔型气缸将直线往复运动转化为播种机摇摆往复运动来实现气缸运动一次完成两次播种。设计了导种结构代替传统播种机垂直运动方向的机械结构,并加入了振动装置使种子处于高频振动状态,提高种子吸附成功率的同时,也避免了种子间相互粘连。依据叶菜种子的三维尺寸,通过理论计算得出了实现种子吸附的临界气流速度为10.1m/s,且采用仿真软件对播种机核心部件笔型气缸的量程、吸嘴
设计了一种钉齿滚扎式残膜回收机的拾膜机构,通过分析拾膜机构的运动轨迹得到了影响拾膜机构拾膜率的主要因素,并对机具的行进速度、拾膜钉齿的入土深度及拾膜机构与卸膜机构的传动比3个因素进行了正交试验。试验表明:钉齿入土深度对拾膜率具有显著的作用,机具行进速度对拾膜率具有极显著的影响;机具的最优工作参数为:机具前进速度为3.6km/h,钉齿入土深度为50mm,拾膜机构与卸膜机构的传动比为1∶3。
设计了一种振孔式排种器,以实现精密播种。试验结果表明:当振孔式排种盘处于工作状态时,由于击振器的敲击作用,产生受迫振动,提高了充种效果,提升了型孔的填充率。工作时,因为敲击震动有一定的强制投种作用,提高了投种频率,从而使机具的作业速度得以提高,降低了作业机具的粒距变异系数,且可对玉米、高粱、各种豆类等作物实行单粒精密播种。
设计了一种秸秆粉碎种行旋耕苗带覆盖棉花播种机。该机具采用双轴结构,可将前茬棉花秸秆进行粉碎,再进行种行旋耕整理苗床,随后进行播种;播种作业结束后,被粉碎的前茬棉花秸秆铺洒在播种行上,最后进行镇压。该机具可处理前茬棉花秸秆,减少了作业环节,且未设置铺膜机构,保护了环境。试验结果表明:在播种深度设置为3.5cm、镇压力设定为35kN/m2时,棉花的出苗率可达到86.5%,机具粉碎秸秆的平均长度为14.00cm,平均合格率为91.34%。机具作业后,测得被秸秆覆盖的土壤的土壤坚实度比未被秸
为解决大葱移栽作业中配套动力轮距与垄距不匹配的问题,研制了基于大葱移栽机的卧式旋耕机。该旋耕机位于移栽装置的正前方,可一次完成开沟、起垄、移栽、覆土和镇压等不间断作业。旋耕机采用整体框架式结构和中间链轮传动的传动方式,使旋耕作业更加平稳,主要工作部件包括悬挂架、减速箱、旋耕刀轴、旋耕刀、输入轴、链轮及链条等。应用CAD、SolidWorks、ANSYS等软件进行图样设计、三维建模和应力分析,并对旋耕刀等关键机构进行重点设计,通过理论分析和有限元分析确定了影响旋耕刀切削阻力因素、旋耕机功率消耗大小、旋耕刀最
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我国甘蔗叶秸秆资源极其丰富,是一种宝贵的生物资源。甘蔗叶秸秆变废为宝,化害为利处理,已成为社会亟待解决的问题。实现甘蔗叶秸秆资源化利用,关键在于解决甘蔗叶秸秆如何高效回收。目前使用的秸秆打捆机会出现喂入口堵塞、卷捆不畅等问题。为此,通过虚拟样机技术对目前使用的秸秆打捆机进行结构改进和仿真分析实验,应用SolidWorks软件建立改进前和改进后打捆机的三维实体模型,再应用ANSYS和ADAMS软件对打捆机整机进行仿真分析。通过对改进前和改进后两款打捆机进行力学分析和仿真实验,结果表明:打捆机喂入机构增加喂入
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目前,果树修剪成本高且成效低问题,已经严重制约了果树种植行业的发展.为此,研发了全自动果树修剪机具,并在试验中对应用效果进行分析,以达到果树种植行业效率与产值双提升的
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