噴霧機器人運動控制與重噴漏噴顯示.pdf

1、采用機器人來完成噴霧作業(yè)可避免勞動者直接接觸農(nóng)藥、減輕農(nóng)藥中毒風(fēng)險、節(jié)省農(nóng)業(yè)勞動力以及降低勞動強度。同時與變量噴霧系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)精確噴霧和自動噴霧可以達到有效利用農(nóng)藥、減少農(nóng)藥用量、減輕環(huán)境污染的目的。本課題就履帶式噴霧機器人運動控制等方面展開了一系列的研究工作。 根據(jù)機器人田間行駛速度的要求和電動機實際控制信號的特點，設(shè)計機器人行走速度控制器，由于履帶的滑轉(zhuǎn)使得機器人的速度和理論計算值有偏差，結(jié)合試驗研究了滑轉(zhuǎn)率和負(fù)載、速度以及

2、地面情況關(guān)系，得出定量關(guān)系并用于定位系統(tǒng)中。 履帶式機器人的行駛路徑主要分為直線和圓形兩種，由于地面高低不平，田間情況復(fù)雜，機器人的行駛將偏離規(guī)劃好的航線，根據(jù)機組田間運行特點，設(shè)計了直線路徑跟蹤和圓弧跟蹤控制器，由于履帶式機器人運行的特殊性，設(shè)計了路徑跟蹤模糊控制器，試驗結(jié)果表明，直線跟蹤機器人和小車運行軌跡與理想路徑間偏差均在允許最大偏差范圍內(nèi)，圓跟蹤誤差率和偏差值均較小，左右轉(zhuǎn)向誤差率分別在-2.08％～10.56％和-2

3、.96％～9.36％的范圍內(nèi)穩(wěn)定變化。 根據(jù)噴霧機器人工作的特點，采用GPS/DR組合定位方式，GPS和DR子系統(tǒng)分別使用基于模糊自適應(yīng)算法的擴展卡爾曼濾波器進行局部濾波，并用聯(lián)合濾波器進行融合，試驗表明系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，噴幅邊緣軌跡的直線性η在0.62～0.81范圍內(nèi)(試驗參數(shù)取0.5米)，其值均在允許的范圍內(nèi)(小于1，理想值為零)，多次試驗后得到重噴寬度、控制器參數(shù)X(t)設(shè)為0.35米作業(yè)時重噴漏噴面積較小，重噴面積為2