基于手机APP的履带式施药平台控制文献综述

 2022-05-29 22:58:57

1 国外研究现状

1959年。当时,美国人英格伯格和德沃尔制造出了世界上第一台工业机器人,标志着机器人正式诞生[1]。 为机器人的发展拉开了序幕。时至今日,各种各样的机器人被发明出来,各种各样的设计思想也展现出来。

由Luis Emmi团队研究出的机器人贴片喷雾器,机器人贴片喷雾器由基于商用农用车辆底盘的自动移动机器人和量身定制的直喷式喷杆组成,可与移动机器人互动[2]。机器人上有很多传感器可以提供用于处理杂草的数据,该系统精确可靠,足以完成对99.5%以上检测到的杂草的处理,可节省大量除草剂。

Roberto Oberti考虑到环境方面的压力,降低生产成本的需求以及公众对新鲜产品和食品健康的关注,减少农业农药的使用是一个主要目标[3]。 他们设计的CROPS机械手配置为六个自由度,并配备了一个新的精确喷雾末端执行器,该执行器具有基于R-G-NIR多光谱成像的集成疾病感应系统。通过对齐表现出不同病害水平的盆栽植物,对温室系统中准备的四个不同的葡萄冠层样地(长5 mtimes;高1.8 m)进行了机器人系统的测试。结果表明,与传统的均匀冠层喷洒相比,该机器人能够自动检测并喷洒冠层内85%至100%的患病区域,并将农药使用量从65%降低至85%。

Mark Levin团队提供了一种模块化的,基于任务的农业机器人的新概念,该机器人的结构可以使用不同的基本部件组合进行更改[4]。这样,可以将机器人结构优化为不同的任务。这种机器人将经济型基于任务的机器人的优势与通常由昂贵的通用机器人提供的多任务功能相结合。模块化方法可以提高农业机械手的获利能力,并为机械收割机进入农业打开了大门。因此,与固定结构机器人相比,模块化机器人具有提高利用率的潜力,并有助于克服机器人进入农业的低利用率障碍。

Yutaka Sasaki团队研究的是以决策支持为中心的农业生产系统化技术,该计算机可通过转换与隐性知识,植物生长条件和植物生长环境有关的信息,为操作人员的发展方向提供及时的建议[5]。根据给定的规则和格式并通过使用数据挖掘等技术对数据进行分析。他们所研发的Chinou机器人是一种农业机器人,可以同时执行农业任务和农民的隐性知识的提取,并且承担着中介农民和AI(农业信息学)系统的角色。在Chinou机器人中首次使用Kinect传感器,并且在该系统中,农民可以检测青椒的霉菌。可以构建一个基本系统来检测疾病。

2 国内研究现状

根据农业生产用途的不同对农业机器人进行了机型分类,主要有农业信息采集机器人、剪枝机器人、嫁接机器人、移栽机器人、喷药机器人及采摘机器人等[6]。常用的农业机器人移动平台有轮式、履带式、轮履式等[7]

西安工程大学工程训练中心设计出了一款自动化程度高的农业喷药机器人。该农业喷药机器人主要采用了stm32系统控制原理,pid调速原理,复合以多种传感器[8]。可用于解决现有喷药机器人自动化程度低,维护困难,农药利用率低等问题。

西南大学智能传动工程技术研究中心通过机器视觉采集田间道路图像,并通过Simulink建立数字图像处理模型分析道路信息,以判断平台转向趋势从而实现喷药平台的自运行[9]。应用平台的设计可以在一定程度上缓解农村劳动力持续流失的问题,并且随着技术的不断深入,为进一步实现应用的精确提供了基本保证。

3 研究现状总结

从工业革命时期蒸汽机的出现到二次工业革命电气技术的发展再到二战后计算机的诞生和互联网的出现,世界发生了巨大的变化。自此步入二十一世纪以来,受到国外科学技术和生产方式的冲击,国内的科学技术得到全面发展。同时,世界科技革命开始迈向更高阶段,新科技浪潮迎来新世纪的黎明,势如破竹。 世界正进入信息产业主导的新经济时代的未来信息技术的发展方向是信息密集度的增加,集成电路制造技术的发展,费用的快速下降。 计算机与通信的结合,互联网,手机与卫星网络的发展,对人类经济社会的进一步发展有着极大的影响。 在信息存储方面,存储容量将稳定增长,集成技术将进一步发展。 微机系统技术将对今后全球通信系统的发展产生重大影响。农业机器人最终会朝着更智能,更快速的方向发展。

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