袁路路，张娓娓

(河南工业职业技术学院，河南 南阳 473000)



智能轨迹控制割草机器人设计—基于FPGA神经网络

袁路路，张娓娓

(河南工业职业技术学院，河南 南阳 473000)

为了提高割草机器人自主导航和定位的精确性和智能性，设计了一种新型的基于FPGA神经网络算法的割草机器人。该设计采用FPGA可重构技术，以3层误差反向传播神经网络作为典型的模型来展开；利用成熟的BP算法公式，设计了割草机器人智能控制的模型；利用FPGA技术，设计了割草机器人的硬件系统；最后采用文本输入的设计方法，利用田间试验的方式，对机器人的轨迹规划能力和控制精度进行了验证。试验结果表明：利用FPGA和神经网络模型可以有效地穿越5个障碍物，并可得到满意的轨迹规划结果。将普通的PID控制器和神经网络PID控制器得到的控制结果误差进行了对比，结果表明：神经网络PID控制器得到的割草机器人控制误差明显比传统的PID控制器误差小。该方法为神经网络的硬件实现提供了可靠的理论基础。

割草机器人；神经网络；轨迹规划；FPGA重构；PID控制器

0 引言

随着农业机械化程度的不断推进，农业智能化和自动化也得到了飞速的发展，这期间涌现了各类智能作业机器人。割草机器人属于新型的农业机器人，在国内的研究和实际应用还比较少。智能控制理论是一门综合性很强的新兴学科，属于自动化领域的前沿学科之一，智能控制的发展为解决不确定性系统及复杂的非线性系统的控制开辟了新的途径。……