除草機(jī)器人簡介

除草機(jī)器人簡介制作人：李百成2023/4/11研究意義一是手工拔草或利用簡單農(nóng)具除草

,其特點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度大、耗時(shí)費(fèi)力、效率低、效果欠佳

,除草工作完成后

,幼林仍受不同程度的草害威脅。二是化學(xué)除草就是利用化學(xué)除草劑殺死雜草。具有省時(shí)、省工特點(diǎn)。但是隨著人們環(huán)保意識和食品安全意識的增強(qiáng)，降低除草劑的使用量，減少對環(huán)境的污染已經(jīng)成為一種趨勢。2023/4/11除草機(jī)器人原理2023/4/11機(jī)器人除草的兩大關(guān)鍵技術(shù)1.雜草識別技術(shù)：雜草的識別根據(jù)雜草的不同種類可以采取光譜分析法、顏色分析法、紋理分析法或外形分析法進(jìn)行識別。2.自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)：高精度的路徑識別技術(shù)2023/4/11

車載DGPS計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)機(jī)器人動(dòng)力輸出與控制系統(tǒng)機(jī)械手式機(jī)械刀具式刀具+除草劑式激光式車載DGPS：

DGPS是英文DifferentialGlobalPositioningSystem的縮寫，即差分全球定位系統(tǒng)，方法是在一個(gè)精確的已知位置（基準(zhǔn)站）上安裝GPS監(jiān)測接收機(jī)，計(jì)算得到基準(zhǔn)站與GPS衛(wèi)星的距離改正數(shù)。計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)：CCD攝像機(jī)+圖像采集卡+計(jì)算機(jī)組成CCD攝像機(jī)：是電荷耦合器件(ChargeCoupledDevice)的簡稱，它能夠?qū)⒐饩€變?yōu)殡姾刹㈦姾纱鎯稗D(zhuǎn)移，也可將存儲之電荷取出使電壓發(fā)生變化，因此是理想的攝像機(jī)元件，以其構(gòu)成的CCD攝像機(jī)具有體積小、重量輕、不受磁場影響、具有抗震動(dòng)和撞擊之特性而被廣泛應(yīng)用。2023/4/11國內(nèi)外除草機(jī)器人荷蘭

一所大學(xué)

研究設(shè)計(jì)的自動(dòng)除草機(jī)器人。機(jī)器人長約

2.5m，寬約

1.5m,重達(dá)

1250kg。采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力，具有獨(dú)立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)四輪轉(zhuǎn)向。采用

DGPS和機(jī)器視覺導(dǎo)航，機(jī)器人能自動(dòng)獲取作物的邊界信息，沿作物行線行駛。機(jī)器人采用機(jī)器視覺技術(shù)進(jìn)行雜草識別。根據(jù)在甜菜田的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，除草機(jī)器人導(dǎo)航線與實(shí)際作物行線的平均偏差小于

25mm。2023/4/11瑞典

Halmstad大學(xué)的

BjornAstrand和

Albert-JanBaerveldt研究了如圖

1-2所示的除草機(jī)器人。機(jī)器人長

120cm，寬

70cm，具有

Ackerman轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)，由直流伺服電機(jī)控制。機(jī)器人配有兩個(gè)攝像機(jī)，黑白攝像機(jī)用于識別作物行線，引導(dǎo)機(jī)器人沿著作物行行駛；彩色攝像機(jī)用于在雜草中識別出單個(gè)作物。田間試驗(yàn)證明導(dǎo)航精度為±2cm。2023/4/11美國

Illinois大學(xué)研究了如圖

1-3所示的除草機(jī)器人。機(jī)器人四輪行駛，車輪具有防滑轉(zhuǎn)向功能。除草設(shè)備包括機(jī)械臂、末端涂藥執(zhí)行器、兩個(gè)微型泵、刀盤、直流電機(jī)、藥箱、流量控制器、微型蓄藥器等。機(jī)械臂具有

5個(gè)自由度，臂長約

170mm，機(jī)械臂轉(zhuǎn)動(dòng)由電機(jī)

PWM控制，PWM占空比由

c++程序控制。除草刀盤割草后，涂藥執(zhí)行器在切口上涂抹化學(xué)除草劑。通過對兩種雜草進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示，一株雜草使用藥量為21.89mg至

56.18mg，90.9％的雜草在第

6天出現(xiàn)癥狀，10天后死亡。2023/4/11江蘇大學(xué)根據(jù)熱效應(yīng)原理發(fā)明了一種激光除草機(jī)器人。該除草機(jī)器人由自主移動(dòng)小車、橫向移動(dòng)裝置、激光除草裝置和控制系統(tǒng)組成。主視覺系統(tǒng)用來引導(dǎo)車體行駛，從視覺系統(tǒng)負(fù)責(zé)識別雜草并將其定位，控制系統(tǒng)根據(jù)雜